5.体内分布、致病性及毒力因子
大肠杆菌在人和动物的肠道内，大多数于正常条件下是不致病的共栖菌，在特定条件下(如各种因素导致肠道菌群失调、侵入肠外组织或器官)可致病。
但少数大肠杆菌与人和动物的大肠杆菌病密切相关，它们是致病性大肠杆菌，正常情况下极少存在于健康机体。
根据其致病特点，可将各种致病性大肠杆菌分为以下11种致病型。
(1)产肠毒素大肠杆菌(Enterotoxigenic E.coli，EtEc)：
是致儿童和幼龄动物腹泻最常见的致病性大肠杆菌，常因剧烈水样腹泻和迅速脱水而死亡，如仔猪黄痢。
其致病力主要由黏附素性菌毛和肠毒素(enterotoxins)两类毒力因子构成。
肠毒素包括对热不稳定毒素(heat-labile, Lt；分为Lt-1和Lt-2)和对热稳定毒素(heat-stable，St；分为Sta和Stb)。
Lt的分子质量大，其抗原性和毒性与霍乱毒素(cholera toxin，ct)相似，引起腹泻的机制也与霍乱毒素相同。
一般猪源EtEc往往带有K88、K99、987p和\/或F41黏附素，而来自犊牛和羔羊的EtEc多带有K99、F41黏附素。
EtEc常见血清型有o6、08、015、o25、o27、042、o63、o87、o148、o159等。
(2)产类志贺毒素大肠杆菌(Shiga toxin-producing E.coli， StEc)：
又称产Vero毒素大肠杆菌(Verocytotoxin-producing E.coli，或Verotoxigenic E.coli, VtEc)，因为某些菌株产生的毒素与志贺毒素相似，能使Vero细胞坏死。
StEc主要引起猪的水肿病、犊牛出血性结肠炎、幼兔腹泻以及人的水样腹泻、出血性肠炎及溶血性尿毒综合征等。
类志贺毒素(shiga toxin, Stx)是一种外毒素，其毒性是神经毒剂沙林的倍，小鼠Ld??仅为1ng，因此成为潜在的生物恐怖病原。
Sx家族包括Stx1和Stx2，其中Stx2又有多种变体，如Stx2c、Six2d、Stx2e和Stx2f等。
在幼兔腹泻大肠杆菌中查到Stx，而引起猪水肿病的StEc通常具有黏附性菌毛F18??（下标）和Six2e。断奶仔猪腹泻(postweaning diarrhoe,pwd)的StEc有类似的F18ac（下标）和Stx2e；它们还产生F4、F5和\/或F6黏附素，只有少数产生Stx2e，多数分离株可产生肠毒素Sta。
StEc所含血清型可分为o157和非o157两种，前者的典型代表是o157：h7，后者如o2、o8、o45、o75、o138：K81、o139：K82及0141:K85等，且这些菌株多数具有溶血性。我国从病死猪中分离到的有o2、o9、06、045、o101、o103、0104：h4、o111、o121、o138、o139：K83及o145等。
(3)肠致病性大肠杆菌(Enteropathogenic E.coli，EpEc)：
常引起幼龄动物、儿童严重腹泻，死亡率高。
大多数不产生肠毒素及其他外毒素，最主要的致病因素是细菌的黏附力，黏附在十二指肠、空肠和回肠上段黏膜，使微绒毛刷状缘破坏，但不具有侵袭性。
EpEc常见的血清型包括o26:h11、o55：h6、o86：h2、o111：h2、o119、o125：h4、o126：h5、o127、o128ab及142等。
不同国家、甚至一个国家不同地区，EpEc菌株型别往往不同，且在不断变化。
(4)肠侵袭性大肠杆菌(Enteroinvasive E.coli，EIEc)：
可引起人和动物类似痢疾症状的炎症、溃疡和腹泻，不产生肠毒素，而是侵袭和破坏结肠黏膜上皮细胞，造成大便带血。
(5)肠出血性大肠杆菌(Enterohemorrhagie E.coli，EhEc)：
可引起人和多种动物感染、发病，导致血便、血尿甚至死亡。
1982年在美国首次发现，后相继在英国、加拿大、日本、德国等国家暴发流行。其典型代表是o157：h7和o104:h4，毒力极强，100个细菌即可致病。我国已在食品(含进口食品)、病人、家畜等分离到0157：h7。
EhEc均产Stx，可致细胞死亡。
EhEc的一种吸附蛋白称为紧密黏附素(intimin)，可增强其在肠道的吸附能力。
(6)肠黏附性大肠杆菌(Enteroadhesive E.coli)：
或称为肠聚集性大肠杆菌(Entero-aggregative E.coli,EAEc)。
引起婴儿持续性腹泻，脱水，不侵袭细胞，不产生肠毒素。
细菌会黏附在小肠内皮细胞膜上，通过菌落定居因子的作用在局部致病，损伤微绒毛细胞而引起腹泻。
特征是具有与hep-2(人喉上皮细胞癌细胞系)细胞黏附的能力，但黏附方式与EpEc不同。
(7)黏附和损伤性大肠杆菌(Attaching and effacing E.coli， AEEc)：
可以引起人、牛、羊、兔、犬、猫及仔猪腹泻或死亡。
通过紧密黏附素或黏附损伤因子(Eae)黏附于小肠上皮细胞，致微绒毛脱落。