細(xì)菌內(nèi)毒素又為脂多糖(LPS),與蛋白質(zhì)及磷脂等一起構(gòu)成革蘭陰性菌的外膜,LPS的分子結(jié)構(gòu)可以分為3個(gè)區(qū)域:O-特異性多糖鏈(也稱為О-抗原),核心多糖以及類脂A(LipidA)。其中,O-特異性多糖鏈突出于膜外5-10nm,在菌體表面呈游離狀態(tài),其基部與核心多糖相連。
核心多糖由內(nèi)核和外核構(gòu)成,內(nèi)核的內(nèi)側(cè)端以2-酮-3脫氧辛酸與類脂A相連。后者位于脂多糖的最內(nèi)側(cè),并且嵌入細(xì)菌外膜雙層磷脂分子的外葉。類脂A是LPS結(jié)構(gòu)中最保守的成分,不存在種屬特異性,是LPS的主要生物活性成分。
每個(gè)細(xì)菌表面分布的LPS分子數(shù)量不定,約占細(xì)菌外膜結(jié)構(gòu)的25%,外膜總表面積的75%。LPS單體的分子量多為5000-25000,由于LPS是由親水性的多糖和親脂性的類脂共同構(gòu)成的一種兩性大分子,此親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)在空間結(jié)構(gòu)上位于分子的兩端,因此,LPS在極性溶劑和非極性溶劑中均能形成多聚體,在電鏡下呈清晰的微膠粒樣。
單體LPS首先與血漿中的脂多糖蛋白(LBP)結(jié)合形成復(fù)合物,然后再與CD結(jié)合才能產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng),而多聚體的LPS不能與CD結(jié)合發(fā)揮生物活性。
LPS進(jìn)入機(jī)體后,刺激產(chǎn)生內(nèi)生致熱原細(xì)胞(主要是單核巨噬細(xì)胞等)使其釋放內(nèi)源性致熱原[如白介素-1(IL-1),白介素-2,腫瘤壞死因子(TNF),干擾素及多種促炎性細(xì)胞因子],這些內(nèi)源性致熱原作為基本信息分子以不同的途徑將發(fā)熱信號(hào)傳入體溫調(diào)節(jié)中樞,使體溫調(diào)定點(diǎn)上移,通過傳出途徑調(diào)節(jié)效應(yīng)器對(duì)全身產(chǎn)熱和散熱做出反應(yīng),使產(chǎn)熱大于散熱,體溫升高。
LPS致發(fā)熱高度在一定范圍內(nèi)與劑量呈正相關(guān),并且有明顯的潛伏期,人靜脈注射2ng/kg劑量時(shí)發(fā)熱潛伏期可長(zhǎng)達(dá) 90min。由于LPS對(duì)熱具有穩(wěn)定性,所以一般滅菌方法不能將LPS*破壞,不易清除。