❶ 内毒素休克的发生机理
(1)内毒素作用于血管内皮细胞、血小板和中性粒细胞,而使大量血小板和中性粒细胞聚集和粘附在微循环内(特别是肝和肺内),血流受阻(血小板和中性粒细胞的聚集和粘附,早期是可逆的,可被血流冲散)。同时,内毒素还可激活补体,使组织胺和5-羟色胺释放,激活激肽系统,产生缓激肽,而使血管扩张,毛细血管开放数目增多(组织胺还使肝、肺微静脉和小静脉收缩),结果大量血液淤积在微循环内,回心血量和心输出量减少,血压降低。
(2)由于心输出量减少,可使交感神经兴奋和儿茶酚胺增多,内毒素还有拟交感作用,可引起小动脉收缩和动静脉吻合支开放,毛细血管内动脉血灌流减少。
(3)内毒素损害血管内皮细胞、激活凝血因子Ⅻ、促使血小板聚集和释放,再加上微循环淤血,通透性升高,血液浓缩,容易产生播散性血管内凝血(详见《播散性血管内凝血》)。播散性血管内凝血在内毒素性休克中较为常见,有的是先发生播散性血管内凝血,而导致休克的发生和发展。
(4)内毒素性休克,除由于微循环动脉血灌流不足,使细胞代谢发生障碍外,内毒素还可直接损害细胞(线粒体肿胀),抑制氧化过程,而引起细胞代谢和功能变化。例如给动物注射内毒素后,在未出现严重的微循环障碍之前,就可发现血浆内溶酶活性升高,心肌抑制因子的产生,心肌收缩性减弱。因此内毒素对细胞的损害在休克发生过程中,也有一定的意义。
❷ 内毒素休克的发展
关于内毒素休克,过去曾有过惨痛的教训。20世纪40年代青毒素刚问世的时候,医生发现青霉素对脑膜炎奈瑟菌引起的流行性脑膜炎疗效非常显着。因此,凡发现这类病人,一律优选青霉素进行治疗;且按照一般规律,用药剂量随病情严重程度而递增。结果发生了意外,用大剂量青霉素治疗重症脑膜炎患者时,不少发生了内毒素休克而死亡。后来经过研究分析,发现了其中的原委。病情严重的患者,体内存在的病原菌数量多,医生采用大剂量“轰炸”,意欲“一举歼敌”。快速、彻底杀灭病原体,这种战略无可非议,但有些医生忽略了另一方面,即流行性脑膜炎的病原菌是属革兰氏阴性菌的脑膜炎奈瑟菌,其致病物质是内毒素,而内毒素是要在病菌死亡后再放出的。如今用大剂量青霉素一下子将全部病菌杀死,也就是使大量内毒素一次放出,促成了内毒素休克,加速了患者的死亡。随着医学的进步,现在医生遇到这类病人,一方面仍然要用大剂量的有效抗菌药物去对付,同时要加用激素类药物,以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应,从而度过“休克”难关。犹如外科手术时,采用麻醉药使病人丧失痛觉一样。
❸ 请问是否内毒素血症如何治疗
是
内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的一种成分,叫做脂多糖。脂多糖对宿主是有毒性的。内毒素只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来,所以叫做内毒素。
内毒素不是蛋白质,因此非常耐热。在100℃的高温下加热1小时也不会被破坏,只有在160℃的温度下加热2到4个小时,或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30分钟才能破坏它的生物活性。与外毒素不同之处,还有:内毒素不能被稀甲醛溶液脱去毒性成为类毒素;把内毒素注射到机体内虽可产生一定量的特异免疫产物(称为抗体),但这种抗体抵消内毒素毒性的作用微弱。
内毒素脂多糖分子由菌体特异性多糖、非特异性核心多糖和脂质A三部分构成。脂质A是内毒素的主要毒性组分。不同革兰氏阴性细菌的脂质A结构基本相似。因此,凡是由革兰氏阴性菌引起的感染,虽菌种不一,其内毒素导致的毒性效应大致类同。这些毒性反应主要有:
发热反应。人体对细菌内毒素极为敏感。极微量(1-5纳克/公斤体重)内毒素就能引起体温上升,发热反应持续约4小时后逐渐消退。自然感染时,因革兰氏阴性菌不断生长繁殖,同时伴有陆续死亡、释出内毒素,故发热反应将持续至体内病原菌完全消灭为止。内毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨噬细胞等,使之产生白细胞介素1、6和肿瘤坏死因子α等细胞因子,这些细胞因子作用于宿主下丘脑的体温调节中枢,促使体温升高发热。
白细胞反应。细菌内毒素进入宿主体内以后,血流中占白细胞总数60-70%的中性粒细胞数量迅速减少,这是因为细胞发生移动并粘附到组织毛细血管上了。不过1-2小时后,由内毒素诱生的中性细胞释放因子刺激骨髓释放其中的中性粒细胞进入血流,使其数量显着增加,有部分不成熟的中性粒细胞也被释放出来。革兰氏阴性菌的伤寒沙门菌是例外,其内毒素使白细胞总数始终是减少状态,目前还不清楚是什么原因。由于绝大多数被革兰氏阴性菌感染的患者血流中白细胞总数都会增加,所以现在医生在诊断前,为了初步区别是细菌性感染还是病毒性感染,常常要化验病人的血液,对白细胞进行总数测定和分类计数。被病毒感染的病人,其白细胞总数和中性粒细胞百分比基本在正常值范围内。
内毒素血症与内毒素休克。当病灶或血流中革兰氏阴性病原菌大量死亡,释放出来的大量内毒素进入血液时,可发生内毒素血症。大量内毒素作用于机体的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板,以及补体系统和凝血系统等,便会产生白细胞介素1、6、8和肿瘤坏死因子α、组胺、5羟色胺、前列腺素、激肽等生物活性物质。这些物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍,临床表现为微循环衰竭、低血压、缺氧、酸中毒等,于是导致病人休克,这种病理反应叫做内毒素休克。
关于内毒素休克,过去曾有过惨痛的教训。20世纪40年代青毒素刚问世的时候,医生发现青霉素对脑膜炎奈瑟菌引起的流行性脑膜炎疗效非常显着。因此,凡发现这类病人,一律优选青霉素进行治疗;且按照一般规律,用药剂量随病情严重程度而递增。结果发生了意外,用大剂量青霉素治疗重症脑膜炎患者时,不少发生了内毒素休克而死亡。后来经过研究分析,发现了其中的原委。病情严重的患者,体内存在的病原菌数量多,医生采用大剂量“轰炸”,意欲“一举歼敌”。快速、彻底杀灭病原体,这种战略无可非议,但有些医生忽略了另一方面,即流行性脑膜炎的病原菌是属革兰氏阴性菌的脑膜炎奈瑟菌,其致病物质是内毒素,而内毒素是要在病菌死亡后再放出的。如今用大剂量青霉素一下子将全部病菌杀死,也就是使大量内毒素一次放出,促成了内毒素休克,加速了患者的死亡。随着医学的进步,现在医生遇到这类病人,一方面仍然要用大剂量的有效抗菌药物去对付,同时要加用激素类药物,以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应,从而度过“休克”难关。犹如外科手术时,采用麻醉药使病人丧失痛觉一样。
❹ 内毒素休克是什么
当病灶或血流中革兰氏阴性病原菌大量死亡,释放出来的大量内毒素进入血液时,可发生内毒素血症。大量内毒素作用于机体的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板,以及补体系统和凝血系统等,便会产生白细胞介素1、6、8和肿瘤坏死因子α、组胺、5羟色胺、前列腺素、激肽等生物活性物质。这些物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍,临床表现为微循环衰竭、低血压、缺氧、酸中毒等,于是导致病人休克,这种病理反应叫做内毒素休克。厦门鲎试剂
❺ 内毒素的血症介绍
内毒素血症是由于血中细菌或病灶内细菌释放出大量内毒素至血液,或输入大量内毒素污染的液体而引起的一种病理生理表现。内毒素血症分为内源性和外源性两大类。
(1)内毒素血症发生的原因
在严重创伤、感染等应激状态下可出现:全身网状内皮系统功能障碍,免疫机能下降,肠道吸收的内毒素过多而超过机体清除能力;胃肠道粘膜缺血、坏死、屏障破坏,大量内毒素释放入血;肠道吸收的内毒素因肝功能障碍由侧枝循环直接入体循环;某些组织、器官的感染引起外源性内毒素入血。
(2)内毒素血症的临床症状
内毒素血症临床症状主要决定于宿主对内毒素的抵抗力。症状和体征有:发热,白细胞数变化,出血倾向,心力衰竭、肾功能减退、肝脏损伤、神经系统症状,以及休克等。内毒素可引起组胺、5-羟色胺、前列腺素、激肽等的释放,导致微循环扩张,静脉回流血量减少,血压下降,组织灌流不足,缺氧及酸中毒等。
(3)内毒素血症的后果
内毒素血症可以出现在多系统的多种疾病中,通常导致致死性感染性休克、多器官功能衰竭、弥漫性血管内凝血等,病死率极高。
内毒素血症可引起一系列病理生理改变:
①发热反应:内毒素直接作用于下丘脑体温调节中枢,或作用于白细胞使之释放内原性致热原
②促使血管活性物质如缓激肽、组胺、5-羟色胺等释放,使血压下降,导致微循环障碍即中小血管动脉粥样硬化
③引起白细胞和血小板减少,激活凝血、纤溶系统,产生出血倾向;弥漫性血管内凝血,如脑血栓等
④经C3旁路或经典途径激活补体
⑤直接或间接损害肝脏,如脂肪肝等;引起糖代谢紊乱及酶学、蛋白代谢的改变,如糖尿病等
⑥激活白三烯、前列腺素、巨噬细胞、单核细胞及内皮细胞活性即产生亚急性和慢性的炎症反应。
(4)各类疾病内毒素血症的发生率
急性肝炎37-64%;爆发性肝炎58-100%;丙肝61.54%;胆石症伴急性梗阻性化脓性感染85%;烧伤85%;败血症70%;多器官功能衰竭100%;急性胰腺炎90%;皮肤软组织感染70-81.1%;腹腔感染72-84%;尿路感染70-80%(肾炎)、癌症70%;肺炎100%;上感100%。
(5)内毒素血症的治疗
内毒素血症的治疗原则多主张:
①减少内毒素的产生和吸收
②改善内毒素引起的微循环障碍。 许多非革兰氏阴性菌感染的重症病人及处于应激状态的患者,绝大部分出现内毒素血症,血浆中内毒素血症主要来源于肠道内毒素的吸收,因此肠源性内毒素血症是病人死亡的主要原因。
肠源性内毒素血症的发病机制与如下几方面有关:
(1)肠道内毒素生成和摄取增多(肠道微生物移位)机体免疫功能受损和肠粘膜免疫屏障的破坏,内毒素移位,进入血循环;肠粘膜屏障功能障碍,粘膜缺血、萎缩、破损、脱落均可造成内毒素移位,发生肠源性内毒素血症;肠道微生态环境破坏,广谱抗生素的长期应用减少了对抗生素敏感的厌氧菌的数量,导致革兰氏阴性菌大量繁殖,突破粘膜屏障而移位进入血循环。
(2)肝脏对内毒素的清除功能减退,大量内毒素在肝脏未经解毒溢入体循环。
(3)门体系统功能障碍,出现门体分流,来自肠道的内毒素绕过肝脏,未经灭活解毒,涌入体循环,形成内毒素血症。
(4)淋巴液生成增加,腹腔淋巴管--胸导管是内毒素进入体循环的重要替代途径。
(5)外周血内毒素灭活功能降低,各种原因造成的外周血灭活内毒素能力下降,易发生肠源性内毒素血症。
❻ 内毒素主要治疗什么病症
你好!
内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的一种成分,叫做脂多糖。脂多糖对宿主是有毒性的。内毒素只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来,所以叫做内毒素。
内毒素不是蛋白质,因此非常耐热。在100℃的高温下加热1小时也不会被破坏,只有在160℃的温度下加热2到4个小时,或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30分钟才能破坏它的生物活性。与外毒素不同之处,还有:内毒素不能被稀甲醛溶液脱去毒性成为类毒素;把内毒素注射到机体内虽可产生一定量的特异免疫产物(称为抗体),但这种抗体抵消内毒素毒性的作用微弱。
内毒素脂多糖分子由菌体特异性多糖、非特异性核心多糖和脂质A三部分构成。脂质A是内毒素的主要毒性组分。不同革兰氏阴性细菌的脂质A结构基本相似。因此,凡是由革兰氏阴性菌引起的感染,虽菌种不一,其内毒素导致的毒性效应大致类同。这些毒性反应主要有:
发热反应。人体对细菌内毒素极为敏感。极微量(1-5纳克/公斤体重)内毒素就能引起体温上升,发热反应持续约4小时后逐渐消退。自然感染时,因革兰氏阴性菌不断生长繁殖,同时伴有陆续死亡、释出内毒素,故发热反应将持续至体内病原菌完全消灭为止。内毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨噬细胞等,使之产生白细胞介素1、6和肿瘤坏死因子α等细胞因子,这些细胞因子作用于宿主下丘脑的体温调节中枢,促使体温升高发热。
白细胞反应。细菌内毒素进入宿主体内以后,血流中占白细胞总数60-70%的中性粒细胞数量迅速减少,这是因为细胞发生移动并粘附到组织毛细血管上了。不过1-2小时后,由内毒素诱生的中性细胞释放因子刺激骨髓释放其中的中性粒细胞进入血流,使其数量显着增加,有部分不成熟的中性粒细胞也被释放出来。革兰氏阴性菌的伤寒沙门菌是例外,其内毒素使白细胞总数始终是减少状态,目前还不清楚是什么原因。由于绝大多数被革兰氏阴性菌感染的患者血流中白细胞总数都会增加,所以现在医生在诊断前,为了初步区别是细菌性感染还是病毒性感染,常常要化验病人的血液,对白细胞进行总数测定和分类计数。被病毒感染的病人,其白细胞总数和中性粒细胞百分比基本在正常值范围内。
内毒素血症与内毒素休克。当病灶或血流中革兰氏阴性病原菌大量死亡,释放出来的大量内毒素进入血液时,可发生内毒素血症。大量内毒素作用于机体的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板,以及补体系统和凝血系统等,便会产生白细胞介素1、6、8和肿瘤坏死因子α、组胺、5羟色胺、前列腺素、激肽等生物活性物质。这些物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍,临床表现为微循环衰竭、低血压、缺氧、酸中毒等,于是导致病人休克,这种病理反应叫做内毒素休克。
关于内毒素休克,过去曾有过惨痛的教训。20世纪40年代青毒素刚问世的时候,医生发现青霉素对脑膜炎奈瑟菌引起的流行性脑膜炎疗效非常显着。因此,凡发现这类病人,一律优选青霉素进行治疗;且按照一般规律,用药剂量随病情严重程度而递增。结果发生了意外,用大剂量青霉素治疗重症脑膜炎患者时,不少发生了内毒素休克而死亡。后来经过研究分析,发现了其中的原委。病情严重的患者,体内存在的病原菌数量多,医生采用大剂量“轰炸”,意欲“一举歼敌”。快速、彻底杀灭病原体,这种战略无可非议,但有些医生忽略了另一方面,即流行性脑膜炎的病原菌是属革兰氏阴性菌的脑膜炎奈瑟菌,其致病物质是内毒素,而内毒素是要在病菌死亡后再放出的。如今用大剂量青霉素一下子将全部病菌杀死,也就是使大量内毒素一次放出,促成了内毒素休克,加速了患者的死亡。随着医学的进步,现在医生遇到这类病人,一方面仍然要用大剂量的有效抗菌药物去对付,同时要加用激素类药物,以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应,从而度过“休克”难关。犹如外科手术时,采用麻醉药使病人丧失痛觉一样。
❼ 中毒性休克的临床资料
例均为住院患者,诊断符合输液反应和中毒性休克综合征的诊断标准。其中3例由肝病科转入,1例由肿瘤科转入。男3例,女1例,年龄55~65岁,平均61.6岁。基础疾病:慢性活动性乙型肝炎1例,乙肝后肝硬化1例,酒精性肝病1例,肺癌晚期1例。输液反应的发生时间为入院后5~30天。发生输液反应时,输入支链氨基酸加门冬酸钾镁3例,输入复方氨基酸1例。主要临床特征全部病例均有寒战、发热、低血压、恶心、呕吐、不同程度的低氧血症、血小板减少等多系统功能受损。腹痛、腹泻1例,猩红热样皮疹2例。最高体温在39.5~42度,热程不超过1天。低血压发生在发热之前,血压最低在40~50/20~30mmHg,持续4~10天。2例患者有严重肌痛,恢复期口周单纯疱疹及口腔溃疡。
实验室检查外周血WBC,,2例肝病患者输液反应发生后呈一过性降低,次日4例均显着升高,持续3~5天,中性粒细胞94%~97%。血小板4例均显着减少。尿蛋白4例(+)~(++),2例镜检见红、白细胞及颗粒管型。
中毒性休克综合征的病原菌主要为金黄色葡萄球菌,主要毒素为中毒性休克毒素。革兰氏阴性菌自溶或裂解,释放耐热的内毒素,输入患者体内导致内源性致热源和炎症因子释放,炎症反应启动、放大,引起一系列的病理生理改变,导致中毒性休克综合征。本组患者在输液过程中或输液结束后不久出现寒战、高热、猩红热样皮疹(2例因早期有严重低血压未能观察到猩红热样皮疹)、多系统损害、直立性低血压(或休克)。且均有严重的基础疾病,免疫力低下,机体易感性增高。血及全部余液培养均阴性,发热与血象升高的时间无关,持续时间短,很快恢复正常,进一步提示中毒性休克综合征发生与毒素有关而非菌血症或败血症。可能是所输的液体在生产过程中消毒不严格,导致未被破坏的毒素进入机体,其菌体成分脂多糖对NO的合成酶激活作用,致使大量NO生成,NO引起外周血管扩张致严重的低血压,并且对血管活性物质反应性降低,由此引发的器官组织的低灌注是器官功能衰竭主要因素。
过去有些医生不愿意使用NE,主要顾虑它可能对内脏器官的血流造成不利影响,尤其可能对肾脏造成不利影响。近年研究发现适量NE治疗内毒素休克有良好的血液动力作用,其治疗作用优于DA等正性肌力药物。临床上也发现NE在治疗感染性休克中,不但不减少内脏血流,相反却提高内脏器官的氧供,甚至能使用DA仍无尿的患者增加尿量。吴新民等曾对内毒素休克犬试验证实,NE合用较单独应用NE、DA更能改善休克犬心脏作功能力。李茂琴等证实NE合用多巴酚丁胺是治疗感染性休克较理想组合。
联合应用NE、DA、多巴酚丁胺治疗中毒性休克综合征,不但可以减少每一种药物的剂量,从而减少心律失常等不良反应的发生,而且对NE、DA联合仍不能使血压提升的患者,疗效满意。但应注意,NE为强烈缩血管药,我们连续应用10天后,穿刺部位血管发生局部血栓形成,与NE用量过大,穿刺损伤,低血压,长期卧床有关。因此大量应用NE,推荐深静脉给药,注意观察血管走行处有无压痛,时间过长或有高凝倾向最好更换血管。氨基酸作为营养药很容易受到污染,应用前应仔细观察有无结晶,并注意病人反应。由于病例少,联合NE、DA、多巴酚丁胺升压治疗8FF疗效有待于进一步观察。
❽ 内毒素是怎样制成的有什么用途
性质 外毒素内毒素 内毒素 存在部位 由活的细菌释放至细菌体外 为细菌细胞壁结构成份,菌体崩解后释出 细菌种类 以革兰氏阳性菌多见 革兰氏阴性菌多见 化学组成 蛋白质(分子量27,000~900,000) 磷脂一多糖一蛋白质复合物(毒性主要为类脂a) 稳定性 不稳定,60℃以上能迅速破坏 耐热,60℃耐受数小时 毒性作用 强,微量对实验动物有致死作用(以ug计量)。各种外毒素有选择作用,引起特殊病变,不引起宿主发热反应。抑制蛋白质合成,有细胞毒性、神经毒性、紊乱水盐代谢等 稍弱,对实验动物致死作用的量比外毒素为大。各种细菌内素的毒性作用大致相同。引起发热、弥漫性血管内凝血、粒细胞减少血症、施瓦兹曼现象等 抗原性 强,可刺激机体产生高效价的抗毒素。经甲醛处理,可脱毒成为类毒霉,仍有较强的抗原性,可用于人工自动免疫 刺激机体对多糖成份产生抗体,不形成抗毒素,不能经甲醛处理成为类毒素 1.外毒素 产生菌主要是革兰阳性菌中的破伤风梭菌、肉毒梭菌、白喉杆菌、产气荚膜梭菌、A群链球菌、金黄色葡萄球菌等。某些革兰阴性菌中的痢疾志贺菌、鼠疫耶氏菌、霍乱弧菌、肠产毒素型大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等也能产生外毒素。大多数外毒素是在菌细胞内合成后分泌至细胞外;也有存在于菌体内,待菌溶溃后才释放出来的,痢疾志贺菌和肠产毒素型大肠埃希菌的外毒素属此。 外毒素的毒性强。1mg肉毒毒素纯品能杀死2亿只小鼠,毒性比KCN大1万倍。不同细菌产生的外毒素,对机体的组织器官具有选择作用,各引起特殊的病变。例如肉毒毒素能阻断胆碱能神经末梢释放乙酰胆碱,使眼和咽肌等麻痹,引起眼睑下垂、复视、斜视、吞咽困难等,严重者可因呼吸麻痹而死。又如白喉毒素对外周神经末梢、心肌等有亲和性,通过抑制靶细胞蛋白质的合成而导致外周神经麻痹和心肌炎等。 多数外毒素不耐热。例如白喉外毒素在58—60℃经1—2h,破伤风外毒素在60℃经20min可被破坏。但葡萄球菌肠毒素是例外,能耐100℃30min。大多外毒素是蛋白质,具有良好的抗原性。在0.3%—0.4%甲醛液作用下,经一定时间,可以脱去毒性,但仍保有免疫原性,是为类毒素(toxoid)。类毒素注入机体后,可刺激机体产生具有中和外毒素作用的抗毒素抗体。类毒素和抗毒素在防治一些传染病中有实际意义,前者主要用于人工主动免疫,后者常用于治疗和紧急预防。 多数外毒素的分子结构为A-B模式,即由A和B两种亚单位组成。A亚单位是外毒素活性部分,决定其毒性效应。B亚单位无毒,能与宿主靶细胞表面的特殊受体结合,介导A亚单位进入靶细胞。A或B亚单独对宿主无致病作用,因而外毒素分子的完整性是致病的必要条件。利用B亚单位能与靶细胞受体结合后阻止受体再与完整外毒素分子结合,且B亚单位抗原性强;将B亚单位提纯制成疫苗,有可能预防相关的外毒素性疾病。 根据外毒素对宿主细胞的亲和性及作用方式等,可分成神经毒素、细胞毒 素和肠毒素三大类。 细菌的外毒素多数为A-B型分子结构,这类外毒素的作用机制不完全相同,又可分为几种类型: (1)具腺苷二磷酸核糖基转移酶活性的毒素:这类毒素通过转移烟酰胺腺苷二核苷中的腺苷二磷酸(ADP)核糖,核糖基化真核细胞中腺苷环化酶复合物中的鸟嘌呤核苷结合蛋白。例如百日咳毒素和铜绿假单胞菌毒素A靶向的延伸因子-2(EF-2)是三磷酸结合蛋白;肉毒梭菌C2毒素使肌动蛋白结合至腺苷三磷酸;肉毒梭菌C3毒素即ADP核糖基转移酶,靶向小分子鸟苷三磷酸结合蛋白Rho和Rac。这类毒素都为A-5B结构,即每一外毒素分子由1个A亚单位和5个B亚单位组成。包括有霍乱肠毒素、大肠埃希菌不耐热肠毒素、百日咳毒素等。 (2)RNA糖基化酶毒素:这类毒素的分子结构式为A-5B。例如痢疾志贺菌产生的志贺毒素和大肠埃希菌0157:H7产生的Vero毒素。它们的A亚单位与蓖麻毒素蛋白的A亚单位具有同源性。A亚单位的N糖苷酶,直接作用于靶细胞核糖体的60S亚单位,使28S RNA近3ˊ端的特殊嘌呤残基脱嘌呤。 (3)钙调节蛋白依赖性腺苷酸环化酶毒素:炭疽毒素属此类毒素。它由保护性抗原(PA)、水肿毒素(EF)和致死毒素(LF)三部分组成。单一组分无毒性,PA和EF可引起实验动物皮肤水肿,PA和LF则使动物迅速死亡。PA和EF或LF反应产生完全的水肿毒素或致死毒素,符合A-B结构模式。水肿因子是一种钙调节蛋白依赖性腺苷酸环化酶,进入靶细胞后导致cAMP水平增高。致死毒素是炭疽病死亡的主要毒力因子,它可能是一种金属蛋白酶。 (4)具锌结合内肽酶活性的神经毒素:这类毒素的代表是肉毒神经毒素(BoNT),其结构和功能与破伤风痉挛毒素(TeTx)相似。BONT和TeTx产生时为单一多肽,经蛋白酶水解成由二硫键连接的双链毒素。100kDa重链与神经元受体结合,50kDa轻链封闭神经递质的释放。这两种毒素均为锌内肽酶,其靶分子是神经元膜内的小突触泡蛋白(synaptobrevin),毒素可将之切割、降解而失活。锌内肽酶活性位于这些毒素的轻链,若锌结合基序发生突变则其活性丧失。 (5)其他梭菌外毒素:艰难梭菌可产生毒素A(肠毒素)和毒素B(细胞毒素)。毒素A和B的靶分子是Rho,其作用机制尚不清楚。 外毒素的分子结构不是A—B型模式的尚有: (1)损伤细胞膜的毒素:有两种类型。一种具有磷脂酶活性。例如产气荚膜梭菌的α毒素是磷脂酶C;金黄色葡萄球菌的β毒素是鞘磷脂酶;水肿梭菌的β毒素是卵磷脂酶等。这些毒素消化靶细胞膜的磷脂组分而引起细胞溶解。另一种是毒素本身嵌进细胞膜,使形成小孔。例如金黄色葡萄球菌α毒素通过在靶细胞上打孔而损伤细胞;产气荚膜梭菌β毒素与金黄色葡萄球菌α毒素具有同源性,是一种孔形成毒素;链球菌溶素O是结合于靶细胞膜胆固醇的孔形成毒素,在寡聚化后形成小孔。 (2)激素样作用的毒素:例如大肠埃希菌耐热肠毒素ST-1能活化肠粘膜上的鸟苷环化酶,使cGMP水平增加,导致腹泻。 细菌外毒素中,有一类具有超抗原(superantigen)作用。这些超抗原性外毒素主要是葡萄球菌肠毒素A-E、毒性休克综合征毒素-1、链球菌致热外毒素A-C等。这些毒素是强力的有丝分裂原,能活化一大群T细胞。它们结合至抗原递呈细胞上的MHCⅡ类分子,以及T细胞受体β区刺激T细胞,产生和释放大量IL-1、IL-2、TNF-α和IFN-γ等细胞因子。超抗原性外毒素引起的病症有毒性休克综合征、猩红热、食物中毒等,也可能与一些自身免疫病有关,例如毒性 休克综合征患者常伴有关节炎、滑膜炎等并发症。 2.内毒素 是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)组分,只有当细菌死亡裂解或用人工方法破坏菌体后才释放出来。螺旋体、衣原体、支原体、立克次体亦有类似的LPS,有内毒素活性。 内毒素的分子量大于10万,其分子结构由O特异性多糖、非特异核心多糖和脂质A三部分组成。 内毒素耐热,加热100°C经1h不被破坏;需加热至160°C经2-4h,或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30min才灭活。不能用甲醛液脱毒成类毒素。内毒素注射机体可产生相应抗体,但中和作用较弱。 内毒素LPS能刺激巨噬细胞、血管内皮细胞等产生IL-1、IL-6、TNF-α及趋化因子等。小量内毒素诱生的这些细胞因子,可导致适度发热、微血管扩张、炎症反应等对宿主有益的免疫保护应答。但当革兰阴性菌进入血循环发生败血症时,内毒素大量释出,诱生的细胞因子过量,常致患者休克甚至死亡。高浓度的内毒素也可激活补体替代途径,引发高热、低血压,以及活化凝血系统,最后导致弥散性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC). 脂质A是内毒素的主要毒性组分。不同革兰阴性菌的脂质A结构虽有差异,但基本相似。因此,不同革兰阴性菌感染时,由内毒素引起的毒性作用大致类同。 (1)发热反应:极微量(1~5ng/kg)内毒素就能引起人体体温上升,维持约4h后恢复。其机制是内毒素作用于巨噬细胞等,使之产生IL-1、IL-6和TNF-α这些具有内源性致热原(endogenous pyrogens)的细胞因子。它们再作用于宿主体下丘脑体温调节中枢,促使体温升高发热。 (2)白细胞反应:注射内毒素后,血循环中的中性粒细胞数骤减,系与其移动并粘附至组织毛细血管有关。1~2h后,LPS诱生的中性粒细胞释放因子(neutrophil releasing factor)刺激骨髓释放中性粒细胞进入血流,使数量显着增加,且有左移现象。但伤寒沙门菌内毒素是例外,始终使血循环中的白细胞总数减少,机制尚不清楚。 (3)内毒素血症与内毒素休克:当血液中细菌或病灶内细菌释放大量内毒素入血时,可导致内毒素血症(endotoxemia)。内毒素作用于巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板、补体系统、凝血系统等并诱生TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、组胺、5-羟色胺、前列腺素、激肽等生物活性物质,使小血管功能紊乱而造成微循环障碍,表现为微循环衰竭和低血压、组织器官毛细血管灌注不足、缺氧、酸中毒等。严重时则导致以微循环衰竭和低血压为特征的内毒素休克。 (4)Shwartzman现象与DIC:将革兰阴性菌培养物上清或杀死的菌体注射入家兔皮内,8~24h后再以同样或另一种革兰阴性菌行静脉注射。约10h后,在第一次注射处局部皮肤可出现出血和坏死,是为局部Shwartzman现象。若两次注射均为静脉途径,则动物两侧肾皮质坏死,最终死亡,此为全身性Shwartzman现象。该现象不是抗原与抗体结合的免疫应答反应,因两次注射仅间隔短时间,且两次注射的革兰阴性菌可为无抗原交叉者。在人类的严重革兰阴性菌感染中常出现的DIC,其病理变化和形成机制酷似动物的全身性Shwartzman现象。