内毒素能够增强机体抵御X线对抗感染能力的破坏作用。如小白鼠经过6Gy 的X线照射后,血清中杀菌因子(bacterocidal/permeability-increasing protein,BPI杀菌渗透性增强蛋白;防御素,defendin)迅速消失,此时立即注射酵母细胞自溶液,细菌内毒素,或小白鼠脾脏悬浮液,发现杀菌因子数小时内恢复正常水平,持续约1周。注射内毒素后数小时,即可以出现非特异性免疫力的增高,所以在感染后,当特异性免疫尚未形成时,内毒素可通过病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)受体激活天然免疫,如激活巨噬细胞等分泌大量炎性细胞因子,后者进一步作用,诱导非特异性和特异性免疫应答,故内毒素可以发挥其保护性作用。受到电离辐射后,机体正常的屏障机能被破坏,组织通透性增高,细胞的免疫功能降低,体液的杀菌能力减弱,炎症反应受到抑制,组织解毒能力低下,非特异性免疫力全面受损。人体对体表和体内正常菌丛,包括条件致病菌均极其敏感,此时迫切需要在短时间内提高机体非特异性免疫力,因而,利用小剂量的内毒素刺激机体进行抗辐射是一条值得探索的线索。
二、诱导白细胞粘连分子粘连到内皮细胞上
内毒素诱导整联蛋白表达增强,通过整联蛋白和细胞间黏附分子等作用,使白细胞黏附到血管上,促使白细胞迁移到炎症部位,发挥免疫效应,如吞噬病原体和分泌多种细胞因子,趋化因子等生物学介质,并通过这些介质进一步作用,对机体产生有利和不利的多种生物学效应;同时破坏内皮细胞基膜的完整性,激活凝血系统,内皮细胞凋亡等效应。
三、内毒素与凋亡
内毒素在机体可以通过信号转导作用,激活多个转录因子,如NF-κB、AP-1等,促使TNF-α,IL-1、IL-6等表达,TNF-α可以通过其受体进行信号转导,激活凋亡蛋白酶(caspase)、线粒体内细胞色素。和Smac/DIABLO [second mitochondria-derived activatorof caspase/direct IAP(inhibitor of apoptosis protein)binding protein with low pl(isoelectric point)]进入细胞质内,诱导细胞发生凋亡,若大量实质细胞发生凋亡,势必影响各种脏器的功能;通过细胞凋亡,还可以减少炎症反应,使机体避免大量的免疫暴发效应,给机体带来有利的效应。
四、致热性
内毒素可以使人体和动物发热。人体对内毒素的致热性很敏感,如将0. 005μg/kg的伤寒沙门菌内毒素注入人体,即可以引起发热,而家兔致热性则需要10倍于此的剂量。由于细菌脂多糖在自然界普遍存在,因此某些生物制品注入人体后常常出现发热反应,这可能与内毒素污染有关。
内毒素引起动物的热型曲线为双相,在人体则为单相。内毒素对动物(如家兔)的致热性常常被作为衡量内毒素或脂质A活性的指标之一。
内毒素致热的机制主要在于,内毒素作用于血液和组织中的单核细胞、巨噬细胞,使之分泌TNF-α,IL-1,IL-6等生物学介质,通过这些介质作用于下丘脑的体温调节中枢的体温调定点(set point) ,使调定点(温阈)上升。此时,体温调节中枢必须发出神经冲动对体温进行重新调节,通过垂体内分泌激素使代谢增加或通过运动神经使骨骼肌阵缩,表现为寒战,从而使产热增多。另一方面,还可以通过交感神经使皮肤血管及竖毛肌收缩,使排汗停止,散热减少。通过这一综合性调节作用,机体产热大于散热,体温升高而表现为发热,一直升到与上移的体温调定点相适应的新水平。