细菌内毒素(endotoxin)首先由Broivin等(1933)用三氯醋酸自鼠伤寒杆菌中提出。当时因一般蛋白质反应呈阴性,故称为“脂多糖”(Lipopolysaccharide, LPS)抗原,后人称为Borirn型抗原。随后其它学者用不同方法从各种革兰氏阴性菌中提出与Broivin型抗原相似的物质,该物质具有多种毒性反应,如致热性、白细胞增多(小剂量)或减少(大剂量)、血糖增高以及对小白鼠的致死亡作用等,因而称为内毒素,以别于外毒素(exotoxin)。另一些学者则因其具有O型菌的特异抗原性,命名为O抗原或菌体抗原,以别于H抗原或鞭毛抗原。目前似乎将内毒素与脂多糖作为同义语。虽然两者活性基本上相似,但实质上其化学成分和生物活性均有所差别。
一、内毒素的一般特性
1. 性质稳定。具有耐热性,一般需要煮沸或更高温度才能被破坏。
2.作用无特异性。内毒素致病症状和病理变化大致相同,如发热、白细胞增高、腹泻、血管舒缩机能紊乱,糖代谢紊乱,严重时甚至发生休克。
3.主要由革兰氏阴性菌产生,存在于细菌细胞内,为细胞壁结构成份,细菌细胞崩解时才释放出来。化学成分主要为磷脂-多糖-蛋白质复合物。
4.毒性较小,经甲醛处理后,毒性可降低,但不能成为类毒素。抗原性弱,免疫动物后,形成的抗体较少,所产生的抗体主要为IgM。
二、内毒素的物理性质及电镜下的形态结构
内毒素为细菌细胞壁的最外层结构,系类脂、多糖、蛋白质的复合物,由亲水性多糖和疏水性类脂结合成为一个大分子的脂多糖,故为两性物质(amphoteric),因具有磷酸根基因,故表面带有阴电荷,但在进行免疫电泳时,因电泳作用,移向阴极。
由于细菌的来源不同和提取方法不一,各学者报道的脂多糖颗粒的大小、形态差异较大,其分子量约1~20×106。根据对大肠杆菌、百日咳杆菌、沙门氏菌的脂多糖的电镜观察,证实为各种形态的膜磷片:线状或细丝状、带状、小点状、蛇样、环状、碟状、小泡状以及板状等,均具有相似的表面结构。Fukushi(1977)发现明尼苏达沙门氏菌的脂多糖由分散的、相同的小叶均匀排列组成,而其粗糙型型变异株(核心多糖减少或缺失)的小叶直径缩小且排列成洋葱样结构。Acker(1976)指出,结肠炎耶氏菌、鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌提取的脂多糖中,含有两股相同的双螺旋亚单位,后者又由四条细丝组成。
