內毒素的生物學活性介紹

如何影響GNB的LPS合成，使LPS和GNB能容易被宿主識別和清除，也是一種治療內毒素血癥的措施。在腸源性內毒素血癥中，大腸桿菌（E.coli）多具有典型的LPS結構，易逃避宿主的吞噬清除反應，表現出強烈的內毒素生物學活性，引發各種毒性效應，所以在內毒素研究中，常常使用大腸桿菌的LPS進行評估內毒素的生物學效應和對各種干預措施的評價；而在外源性GNB感染時，其LPS結構缺乏典型的LPS結構，毒性相對較低，易被宿主清除。

德國學者Seydel等將LPS聚集體大分子置于生理鹽水中，以巨噬細胞分泌的IL-6作為指示劑，用同步輻射X線衍射技術分析不同LPS的立體結構，發現錐體結構（cubic conformation）的LPS具有強烈的生物學毒性作用，而圓柱體（cylindrical conformation）的立方體化學結構缺乏毒性，或毒性較低。來自E.coli的六脂酰脂質A ，為倒置立方體結構（inverted cubic conformation），而來自E.coli的五脂酰脂質A和四脂酰脂質A則形成多板層性結構（multilamellar structure），且向有輕微膠粒結構（micellar structure）的傾向發展；而c.jejuni脂質A為一個單層板層狀結構（unilamellar structure），有輕微的向倒置立方體結構發展的趨向。其他脂質A無一例外地都形成多板層性結構。腸道細菌六脂酰的每個脂質A為圓錐形或凹面形，五脂酰的脂質主要為圓柱形，四脂酰脂質A為圓柱形，并存在向圓錐形或凸面發展的傾向（疏水區的橫切面略小于親水區的橫切面）。

目前資料顯示，內毒素中LPS存在一個共同的原則，僅僅圓錐形或凹面的物理形狀脂質A具有高度生物學活性，如腸道的E.coli。LPS 缺乏激動劑活性，與脂質A的圓柱形具有相關性。缺乏脂酰基團的LPS并不說明能作為拮抗劑的前提，可能是當內毒素內化（internalization）到單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、樹突狀細胞后，由酰基羧基水解酶（acyloxyacyl hydrolase，AOAH）酶解，生成去酰基脂質A ，同時也改變其立體形態學，此時無毒性效應。可見LPS 中有無酰基，并不能說明其有無毒性，需要了解其立體結構。

內毒素的生物學效應與LPS 的負電荷的多少，酰基鏈的數目，以及酰基的分布、酰基鏈的脂肪酸飽和程度、立體構象的改變等均影響內毒素的活性，該結論可為設計LPS 的類似物創造理論依據，使之拮抗具有毒性的LPS的作用。