大肠杆菌为人和动物肠道中的常居菌，一般多不致病，在一定条件下可引起肠道外感染。
某些血清型菌株的致病性强，引起腹泻，与人类疾病有关的大肠杆菌，统称为致泻性大肠杆菌（enterovirulent E. coli ）。
一般包括四种：
肠毒素性大肠杆菌（ETEC）
致病性大肠杆菌（EPEC）
出血性大肠杆菌（EHEC）
侵袭性大肠杆菌（EIEC）。
（1）肠产毒性大肠杆菌（Enterotoxigenic E. coli,ETEC）：引起婴幼儿和旅游者腹泻，出现轻度水泻，也可呈严重的霍乱样症状。腹泻常为自限性，一般2～3天即愈。营养不良者可达数周，也可反复发作。致病因素是LT或ST，或两者同时致病。有些菌株具有定居因子，常见者为O6：K15：H16、O25：K7：H42。鉴定ETEC主要测定大肠杆菌肠毒素，血清型有一定参考意义。
（2）肠致病性大肠杆菌（Enteropathogenic E.coli,EPEC）:是婴儿腹泻的主要病原菌，有高度传染性，严重者可致死；成人少见。细菌侵入肠道后，主要在十二指肠、空肠和回肠上段大量繁殖。切片标本中可见细菌粘附于绒毛，导致刷状缘破坏、绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功能受损，造成严重腹泻。EPEC不产生LT或ST。有人报道，EPEC可产生一种由噬菌体编码的肠毒素，因对Vero细胞（绿猴肾传代细胞）有毒性，故称VT毒素。VT毒素的结构、作用与志贺氏毒素相似，具有神经毒素、细胞毒素和肠毒素性。鉴定EPEC可根据临床表现与血清型。
(3)肠侵袭性大肠杆菌（Enteroinvasive E.coli,EIEC）:EIEC的多数菌株无动力，生化反应和抗原结构均近似痢疾杆菌，应予注意。
（4）肠出血性大肠杆菌（Enterohemorrhagic E.coli,EHEC）:引起散发性或暴发性出血性结肠炎，可产生志贺氏毒素样细胞毒素。EHCO的主要菌型是O157：H7，还可有O26、OⅢ等。
附：肠出血性大肠杆菌O157:H7介绍。
此外，肠粘附性大肠杆菌（Enteroadhesive E.coli,EAEC）也可引起腹泻，但对其发病机理与血清型尚不了解。EAEC不侵入肠上皮细胞，不产生LT或ST，也无VT毒素。唯一特征是具有与Hep-2细胞（人喉上皮细胞癌细胞系）粘附的能力，故也称Hep-2细胞粘附性大肠杆菌。
表：引起急性腹泻的大肠杆菌
肠产毒性大肠杆菌 | 肠致病性大肠杆菌 | 肠侵袭性大肠杆菌 | 肠出血性大肠杆菌 | |
感染部位 | 小肠 | 小肠 | 大肠 | 大肠 |
腹泻类型 | 水泻 | 水泻 | 痢疾样 | 血性腹泻 |
易感人群 | 婴儿，成人 | 婴儿 | 成人，儿童 | 各种年龄 |
分布 | 发展中国家(热带) | 世界各地 | 世界各地 | 北美、日本 |
流行病学 | 散发或暴发婴儿腹泻及旅游者腹泻 | 散发或暴发婴儿腹泻 | 散发或暴发，常见于年龄较大儿童 | 起散发性或暴发性出血性结肠炎 |
致病机理 | LT、ST 定居因子 | 细胞毒素 定居因子 | 侵袭肠粘膜细胞 | 细胞毒素 |
常见O血清型 | 6、8、15、20、25、27、78、148、159 | 2、26、44、55、86、111、114、119、125、126、127、128、142、146、158 | 28、29、112、124、136、143、144、152、164、167 | O157：H7 |
鉴定 | 测定LT、ST、检出定居因子血清型 | 血清型与临床表现 | 血清型测定细菌侵袭力 | 血清型 |
