细菌内毒素的结构和生物活性

细菌内毒素的结构和生物活性

三、细菌内毒素的结构和生物活性

（一）细菌内毒素的化学结构（LPS）

细菌内毒素是革兰阴性菌细胞壁上的一种组成成分脂多糖（lipoplysacharide），它不是

细菌的代谢产物，而是细菌死亡或解体后才释放出来的一种具有内毒素生物活性的物质。广

泛分布于革兰阴性菌（如大肠杆菌、布杆菌、伤寒杆菌、变形杆菌、沙门菌等）及其他微生物（如衣原体、立克次体、螺旋体等）的细胞壁层。脂多糖的

化学成分主要是由O-特异性多糖、核心多糖、类脂A

三部分组成（图10-1）。

（二）细菌内毒素的生物活性

内毒素脂多糖分子中，主要毒性组分为脂质A。

不同革兰阴性细菌的脂质A结构基本相似，因此其

内毒素导致的毒性效应大致类同。这些内毒素的生

物活性主要有：致热反应、白细胞反应、降低血压，甚

至休克、激活凝血系统、鲎细胞溶解物（鲎试剂）凝

集，小剂量内毒素还有免疫调节作用。

1.致热反应人体对细菌内毒素极为敏感。极微量内毒素被输入人体后就能引起体温上升，发热反应持续约4h后逐渐消退。自然感染时，因革兰阴性菌不断生长繁殖，

同时伴有陆续死亡、释出内毒素，故发热反应将持续至体内病原菌完全消灭为止。

2.白细胞反应细菌内毒素进入宿主体内以后，白细胞先急剧减少，数小时后白细

胞数又增高。这是因为细胞发生移动并黏附到组织毛细血管上，后由内毒素诱生骨髓

释放其中的中性粒细胞进入血流，使其数量显著增加。

3.内毒素休克当病灶或血流中革兰阴性病原菌大量死亡，释放出来的大量内毒

素进入血液时，临床表现为微循环衰竭、低血压等，导致患者休克，这种病理反应叫做内

毒素休克。

4.鲎细胞溶解物（鲎试剂）凝集 1956年美国人Bang发现美洲鲎血液遇革兰阴性

菌时会产生凝胶。其后Levin和Bang又发现微量革兰阴性菌内毒素也可以引起凝胶反

应，从而创立了鲎试剂检测法。由于鲎试剂法简单﹑快速﹑灵敏﹑准确，目前已广泛用

于临床、制药工业药品检测等方面。

（三）细菌内毒素与外毒素的特征比较

细菌外毒素的特点：①化学组成均为蛋白质。②大多数不耐热，60℃ 耀80℃约30min即被破坏，对化学因素也不稳定。③外毒素毒性作用强，对组织器官具有选择性。

如肉毒梭菌外毒素纯品1mg可杀死2亿只小鼠，是目前已知最剧的毒物，毒性比氰化钾

强1万倍。不同细菌产生的外毒素对机体的不同组织器官有一定的特殊亲和性，故所致

临床症状不同。④细菌的外毒素有很强的抗原性，经0.4%甲醛处理可使毒性完全丧

失，但仍保留其抗原性，称为类毒素（toxoid）。类毒素可刺激机体产生具有中和外毒素

作用的抗体，称为抗毒素（antitoxin）（表10-1）。