细菌内毒素：革兰阴性菌的脂多糖复合体及其生物效应
细菌内毒素
这一术语特指来自革兰阴性菌细胞壁的脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)，是微生物死亡或裂解后释放的一种高生物活性物质。LPS不仅是这些细菌的关键结构组分，还扮演着引发宿主免疫反应和病理状态的重要角色。本文旨在概述LPS的化学结构、生物活性及其对宿主的双重影响。
一、LPS的化学构造
LPS分子结构复杂，由三个主要部分构成：O-特异性链、核心多糖及类脂A，这三者共同赋予了LPS独特的生物特性。
O-特异性链位于LPS的最外层，由几种不同的单糖单元构成，其序列和结构高度多样，决定了不同细菌种属间的特异性。这种多样性使得O-链成为区分不同革兰阴性菌的标志之一。
核心多糖位于O-特异性链之下，相对较为保守，分为内外两部分。虽然在不同菌株间变化不大，但核心多糖中的特殊酮糖结构是连接类脂A的关键，对于LPS的稳定性至关重要。
类脂A，LPS的中心结构，由重复的氨基葡萄糖、磷酸基团和长链脂肪酸构成，具有强烈的疏水性。它是LPS内毒素活性的主要来源，即便脱离其他部分也能独立发挥生物效应，如诱导炎症反应。
二、生物学效应
LPS对宿主体内环境的影响复杂而深远，既包括负面的致病效应，也存在某些积极的生物活性。
致病作用：作为强烈的外源性致热原，LPS能激活免疫细胞释放内源性致热因子，导致发热。同时，它促进血管活性物质释放，引发血管扩张、通透性增加，可能导致低血压、休克及代谢性酸中毒，严重时可威胁生命。
有益效应：值得注意的是，适量的LPS暴露可以增强机体的非特异性免疫功能，提高对抗感染和辐射的能力，促进网状内皮系统的活性，并展现一定的抗肿瘤潜力，通过激发免疫监视机制促使肿瘤细胞凋亡。
综上所述，细菌内毒素LPS不仅是革兰阴性菌致病机制的核心，也是宿主免疫系统与微生物世界相互作用的重要桥梁。深入理解LPS的结构和功能，对于开发新型抗生素、疫苗以及调控免疫反应的策略具有重要意义。