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内毒素的生物学活性是怎么样的?

发布时间: 2022-11-04  点击次数: 156次

细菌内毒素即脂多糖LPS是由脂质和多糖组成的大分子物质其活性中心为类脂A。多种生物学系统的实验证实类脂A可介导内毒素几乎所有的生物学活性,LPS及其类脂A对机体可发挥广泛的生物学作用如致机体发热、休克、弥漫性血管内凝血、B淋巴细胞分裂、内脏器官实质性损伤等,严重者可危急生命常见的疾病如发热、感染性疾病肠道疾病、肝衰、胰腺炎等都与内毒素在体内的存在密切相关且其引起的死亡率甚高美国每年因内毒素致死的病人达10万人之多。

 

 

内毒素生物学活性

1非特异地与细胞膜结合干扰细胞膜正常功能。

 

2破坏线粒体影响ATP酶和氧化磷酸化的偶联过程使能量代谢发生障碍线粒体是细胞的“动力工厂"其功能依赖于膜结构的完整。线粒体膜类脂含量高并有一种双磷脂酰酯甘油酯的特殊成分LPS亲和力很强它以酰基与类脂A结合,引起线粒体膜结构紊乱,类脂A置换出三联体头部的ATP酶和基底部的细胞呼吸链复合物I,使氢及电子的传递发生障碍,细胞丧失正常呼吸功能,加上类脂A破坏丙酮酸脱氢酶系功能,致使丙酮酸进入三羧酸循环受阻,NADHADP、乳酸等代谢产物堆积造成胞内代谢酸中毒,增强了溶酶体酶活性及H2O2的毒性作用,加重了因ADP不足引起的细胞水肿加速了细胞自溶死亡。

 

3损伤溶酶体膜造成细胞损害进入机体的LPS被细胞吞饮后在胞内形成吞噬体再和初级溶酶体酶融合形成次级溶酶体。LPS便引起溶酶体膜的结构紊乱使其破裂释放溶酶体酶于胞浆内,溶酶体酶作用于细胞自身的线粒体等细胞器加速细胞死亡。溶酶体酶还可作用于细胞本身的胞核促进特异性的mRNA转录,使胞内溶酶体水平大大提高,更加速了细胞自溶过程。

 

4激活腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶镶嵌在细胞膜的磷脂双层中由受体传递链催化点三部分组成受体在细胞膜表面和配体结合信息经传递链激活膜内面的催化点使ATP转化为cAMP。但类脂A却绕过受体直接和传递链结合激活催化点,使胞内cAMP浓度增高,cAMP作为第二信使再激活cAMP依赖性蛋白激酶在不同细胞中产生不同效应,如LPS作用于肠上皮细胞的腺苷酸环化酶,促进液体分泌引起腹泻。

 

5对微粒体的影响人的肝和肾上腺细胞中有大量微粒体含有丰富的混合功能氧化酶能直接利用氧分子参与氧化还原反应分别和药物﹑激素的分解代谢以及类固醇激素的合成密切相关。混合功能氧化酶以辅酶Ⅱ为供氢体、细胞色素P-450为电子传递体。内毒素将细胞色素P-450中的血红素解离出来使其失去电子传递功能同时内毒素激活微粒体中的血红素加氧酶迅速分解血红素基因。这可能是革兰氏阴性菌菌血症患者肾上腺皮质功能明显降低的直接原因,另外肿瘤病人在接受化疗过程中免疫力遭到严重抑制易并发革兰氏阴性菌感染于是内毒素随血流到肝脏破坏肝脏的解毒能力使某些化疗药物半衰期明显延长毒性作用增强加速病人的衰竭死亡。

 

6改变机体的免疫功能包括刺激巨噬细胞促使B淋巴细胞有丝分裂诱导干扰素并有佐剂作用和抗肿瘤作用。细菌内毒素及类脂A诱导的其他生物学作用见表1

 


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