热原质简述

1a
α4
2a
α6
α4
2b
α3
α4
4a
鼠李糖 N－乙酰葡萄糖胺 葡萄糖基
图4 O－特异多糖（福氏志贺氏菌）O－抗原决定簇的结构举例
结合位置不同：1a与2a 结合方式不同： 1a 与4a 结合数目不同： 1a 与2b
二、细菌毒素
5、内毒素部分主要的病理生理效应 （1）致热性。已如前述，其作用机理是：内毒素作为外源性致 热原（热原质），激活中性白细胞、单核细胞、巨噬细胞，使 其释放内源性致热原，继而作用于机体的体温调节中枢引起发 热。 （2）致弥漫性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation,DIC）。内毒素可引起白细胞和血小板减少，激活 凝血、纤溶系统，产生出血倾向，导致弥漫性血管内凝血的发 生，严重时导致休克症状。 （3）Shwartzman phenonenon 是由内毒素引起的DIC的一种特 殊形式，其病理变化特点是组织的出血性坏死。全身 Shwartzman反应的机制是全身性单核巨噬细胞系统被封闭。 （4）内毒素血症与休克。由于血液中细菌或病症内细菌释放大 量内毒素至血液，或输入被大量内毒素污染的输液可引起内毒 素血症。内毒素血症可出现在多系统的多种疾病中，通常导致 致死性感染性休克，多器官功能衰竭，弥漫性血管内凝血，病 死率极高。
热 原
质
简
述
一、定义和分类
定义：凡引起恒温动物体温异常升高的物质 为热原质 分类：热原质包括细菌性热原质 内源性高分子热原质 内源性低分子热原质 其它化学性热原质 细菌性热原质，即指革兰氏阴性细菌的内毒 素。
二、细菌毒素
根据其来源、性质和作用的不同，细菌毒素分为外毒 素和内毒素。 1、内毒素 内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖（LPS）成 分。它是外源性致热原，即热原质。只有当细菌死亡自溶或 粘附在其它细胞时，才表现其毒性。内毒素的主要毒性成分 是类脂A。 内毒素具有很强的耐热性，需要250℃30分钟以上的 干热灭菌才能使其灭活。目前我国药典规定，在生物制品生 产过程中，玻璃用具的去热原质处理，需在180 ℃2小时以 上或250 ℃30分钟以上，日本药局规定需250 ℃ 1小时以上。 国外对内毒素的稀释水溶液研究，发现内毒素活性在200 ℃1小时时还能检测出来。有人建议，对于检查细菌内毒素 时所有器具的外源性内毒素的去除，最好采用250 ℃2小时 以上干热灭菌。
二、细菌毒素
3、内毒素与外毒素的主要区别
综合相关资料，列表以示内毒素与外毒素的区别 项目
来源 存在部位 化学成分 稳定性 毒性作用 抗原性
内毒素
革兰氏阴性菌 细胞壁成分，菌体裂解释出 脂多糖（核酸多糖高分子聚合物） 250℃，30分钟才能灭活 较弱，但致热性强 弱。能刺激机体产生相应抗体， 但无中和反应。甲醛处理不形成 类毒素
外毒素
革兰氏阳性菌 代谢产物，从活菌分泌出 蛋白质 60－80℃，30分钟被破坏 强，但几乎不致热 强。刺激机体产生抗毒素。 经甲醛处理可脱毒成类毒 素。
二、细菌毒素
4、内毒素的化学组成及其结构 内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖成分， 分子量大于10万Da，其化学结构由O－特异多糖、非 特异核心多糖和类脂A三个部分共价连接而成。其中 O－特异性多糖链游离于菌体表面，基部与核心多糖 相连；核心多糖的内侧端以其特有的2－酮－3脱氧辛 酸（reto-deoxy-octulonate，KDO）与类脂A相结合。 通常把KDO－类脂A部分称作核心糖脂，其结构和组 成在细菌中相当保守。脂多糖约占细菌干重的3.4%， 每个菌细胞外面，约有一百多万个脂多糖分子，脂多 糖分子通过类脂A锚定在外膜磷脂层的外叶中。 图1为革兰氏阴性细菌细胞壁结构示意图
二、细菌毒素
6、内毒素致病机理
革兰氏阴性菌 某些球菌、病毒、 螺旋体、立克次体 、支原体 释放 内毒素 激活 单核巨噬细胞 多形核白细胞 产生 特异性与非 特异性结合 肿瘤坏死因子 白介素－1 白介素－2 白介素－6 白介素－8等细 胞因子 介导 脓毒症 死亡 脓毒性休克
前列腺素血小 板激活因子、 一氧化氮等活 性介质
单核巨噬细胞 瀑布样反应
产生 全身性反应综合症 多器官功能衰竭
图5
细菌内毒素致病机理
和三、防止和去除热原质的原 则
1、严格控制并保证注射用水、各类化学药 品和原材料不被污染。 2、严格进行容器、用具的清洗与消毒灭菌。 3、在生产过程中，严格执行无菌操作。 4、生产工艺中，根据所用容器、用具的性 质制订科学、有效的除热原质SOP，并 认真执行。
N-乙酰葡萄糖胺 葡萄糖Ⅱ 磷酸基团 磷酸基团或焦磷酸乙醇胺
O-Ag
葡萄糖Ⅱ
半乳糖Ⅰ
葡萄糖Ⅰ
HepⅡ
HepⅠ
KDOⅠ
lipid A
KDOⅡ-磷酸乙醇胺
HepⅢ
KDOⅢ
图3 鼠伤寒沙门氏菌脂多糖的核心区 Hep:L－甘油－D－甘露庚糖
二、细菌毒素
O－特异多糖，又称O－抗原，它结合在核心多糖上，位于脂多糖分 子的最外层，是细菌最主要的表面抗原。 O－特异多糖由寡糖重复单位组 成，每个重复单位通常由四到六个糖组成。例如：根据志贺氏菌O－侧链的 抗原特异性不同，可将志贺菌分为47个血清型或亚型；除福氏6型志贺氏菌 外，其它福氏志贺氏菌的O－抗原多糖链由共同的四糖重复单位（鼠李糖－ 鼠李糖－鼠李糖－N－乙酰葡萄糖胺）组成，见图4
二、细菌毒素
内毒素的致热性。人体内内毒素的正 常阈值保持在0.001－0.05ng/ml之间，一旦 体内内毒素的浓度高于这个阈值时，就可 启动内外源热原质引起机体发热。另有资 料称，极微量的内毒素（1－5 ng/kg ）注 射人体，体温于2小时内上升，可持续4小 时左右。
二、细菌毒素
2、外毒素 产生外毒素的细菌主要是革兰氏阳性菌中的 破伤风杆菌、肉毒杆菌、白喉杆菌、产气荚膜杆 菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等。革兰氏 阴性菌中的痢疾志贺氏菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、 产肠毒素大肠杆菌、绿脓杆菌也能产生外毒素。 大多数外毒素是在菌细胞内合成后分泌于细 胞外。外毒素的毒性强。例如，1mg肉毒杆菌外 毒素结晶，可杀死2000万只小白鼠，对人的最小 致列死量约为10－4mg，破伤风毒素对小白鼠的致 死量为10－6mg白喉毒素对豚鼠的致死量为10－ 3mg。
O－Ag
core region
lipid A
OM PP PG
CM
图1 革兰氏阴性细菌细胞壁结构示意图 O-Ag：O抗原；core：核心多糖；lipid A：类脂；OM：外 膜；PP：周质间隙；PG：肽聚糖；CM：细胞质膜
二、细菌毒素
内脂A是由葡萄糖胺、脂肪酸、磷酸盐组成的一种磷酯。 葡萄胺双糖单位通过焦磷酸键聚合成亲水性类脂A骨架。类脂 A具有致热作用，是G－内毒素的毒性成分。结构见图2
POLYSACCHARIDE O O P OH O O O O O O O HO O O
NH
O O O
O OH
ห้องสมุดไป่ตู้
14
12 14
14
14
图2
大肠杆菌类脂A结构（12、14代表脂肪酸的碳原子数）
二、细菌毒素
核心多糖又称核心区，是由内外两部 分较短的低聚糖组成，见图3
外核（outer core） 内核（inner core）