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内毒素(endotoxin)

化学组成

内毒素主要由脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)组成,LPS 又分为 three 部分:O - 特异性多糖链(O - specific polysaccharide chain)、核心多糖(core polysaccharide)和脂质 A(lipid A)。其中,脂质 A 是内毒素的主要毒性成分,其毒性与结构中的脂肪酸链长度、数量和连接方式等因素有关。


生物合成与释放

内毒素在革兰阴性菌的细胞壁中合成,当细菌死亡或裂解时,内毒素释放到周围环境中。在细菌生长繁殖过程中,也有少量内毒素会自然脱落。此外,在宿主的免疫反应过程中,某些抗菌药物或宿主的免疫细胞也可能导致细菌破裂,释放内毒素。


毒性作用

内毒素可引起宿主产生多种炎症反应,其毒性作用主要与脂质 A 有关。内毒素的毒性作用包括:

- 引起发热反应:内毒素可激活宿主的免疫系统,产生多种细胞因子,如白细胞介素 - 1(IL - 1)、肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)等,这些细胞因子可作用于体温调节中枢,引起发热。

- 诱发休克:内毒素可导致血管通透性增加、血压下降,诱发感染性休克。

- 引起弥漫性血管内凝血(DIC):内毒素可激活凝血因子,导致血液高凝状态,引发 DIC。

- 损伤组织器官:内毒素可引起宿主的免疫细胞释放氧自由基和蛋白酶等,这些物质可损伤组织器官,导致多器官功能障碍综合征(MODS)。


免疫反应

内毒素可激活宿主的免疫系统,引起一系列免疫反应。内毒素可刺激宿主的免疫细胞,如巨噬细胞、中性粒细胞等,使其产生多种细胞因子,如 IL - 1、TNF - α、IL - 6 等,这些细胞因子可调节免疫细胞的活性,增强宿主的免疫防御功能。此外,内毒素还可激活补体系统,增强吞噬细胞的吞噬功能。


检测方法

内毒素的检测方法主要包括鲎试验(Limulus Amebocyte Lysate,LAL)、细菌内毒素测定法(Bacterial Endotoxin Test,BET)、酶联免疫吸附试验(ELISA)等。其中,LAL 法是目前最常用的内毒素检测方法,其原理是鲎的变形细胞溶解物中的凝固蛋白原可与内毒素结合,形成凝胶状物质,通过观察凝胶的形成来判断内毒素的存在。


临床意义

内毒素在临床上具有重要的意义。内毒素血症是革兰阴性菌感染的重要特征之一,可引起宿主产生一系列炎症反应,严重时可导致感染性休克和多器官功能衰竭。此外,内毒素还可引起发热反应,是发热的常见原因之一。在临床治疗中,控制内毒素血症是治疗革兰阴性菌感染的重要措施之一。


研究进展

近年来,研究人员对内毒素的结构、作用机制和免疫调节作用等方面进行了深入研究。在结构方面,研究人员发现内毒素的结构具有多样性,不同菌株的内毒素结构可能存在差异。在作用机制方面,研究人员发现内毒素可通过多种途径激活宿主的免疫系统,如通过 Toll 样受体 4(TLR4)信号通路等。在免疫调节方面,研究人员发现内毒素可调节宿主的免疫反应,增强宿主的免疫防御功能。此外,研究人员还在探索新的内毒素检测方法和治疗内毒素血症的药物,以提高临床治疗效果。

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