LBP(脂多糖结合蛋白,lipopolysaccharide-binding protein)与LPS(脂多糖,lipopolysaccharide)结构中的脂质A部分具有高度亲和性,能够识别和结合LPS,形成LPS-LBP复合物。
一方面LBP-LPS复合物可以将LPS转递给膜型CD14(membrane CD14,mCD14)分子受体。一定空间构象的LPS与单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等细胞上的Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)发生密切物理接触后,可诱使TLR4发生受体二聚化或多聚化,形成配体受体复合物,通过酶学级联反应,激活多个转录因子,促使TNF-a、IL-1、IL-6等细胞因子和趋化因子IL-8等炎症介质表达,表现出激动剂的效应,并且可增强细胞间的黏附,产生一系列病理反应(炎症反应)及生理反应(杀灭细菌和清除内毒素分子等的反应);若LPS 的化学空间构象不能与TLR4发生密切物理接触,则表现为拮抗剂的效应。
另一方面,对于无mCD14受体的细胞,如内皮细胞和上皮细胞等,需要通过可溶型CD14受体(soluble CD14,sCD14)激活内皮细胞和上皮细胞上的TLR4,且sCD14同LPS-LBP结合形成sCD14-LBP-LPS三元复合物,该复合物既可将LPS转递给mCD14,也可以转递给内皮细胞等,通过TLR4产生一系列生物学效应(发热、炎症反应、DIC等)。另外,机体的实质细胞,如肝细胞,也有mCD14和TLR4受体,其表现类似于巨噬细胞。在无CD14等受体存在的情况下,LPS 甚至可直接结合TLR4发生效应,但其强度相对较弱。
LBP与内毒素结合形成LPS-LBP复合物后与mCD14或sCD14结合,刺激单核细胞和血管内皮细胞等,从而发生内毒素的激活效应,给机体带来有利和有弊的双重影响,其中上述转运为可逆性反应。在此过程中,LBP作为载体蛋白,将LPS传递给CD14等受体。实际上,LBP作为一种催化剂,催化LPS 与CD14结合:即LBP的N端区域先与LPS聚集体的LPS结合,使其解离为单体,形成LPS单体-LBP复合物(类似于底物-酶复合物),再通过LBP的C端区与CD14结合,形成LPS-LBP-CD14复合物;转递结束后,LBP从复合物中脱离出来,参与其转运功能的再循环。也就是说,LBP是通过作为一种催化剂的方式催化LPS与CD14 的结合。