2.內(nèi)毒素(Eedotoxin):內(nèi)毒素存在于菌體內(nèi),是菌體的結(jié)構(gòu)成份。細(xì)菌在生活狀態(tài)時(shí)不釋放出來,只有當(dāng)菌體自溶或用人工方法使細(xì)菌裂解后才釋放,故稱內(nèi)毒素。大多數(shù)革蘭氏陰性都有內(nèi)毒素,如沙門氏菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、奈瑟氏球菌等。
(1)化學(xué)成份:內(nèi)毒素是磷脂一多糖一蛋白質(zhì)(Phospholid-polysaccharide-protein)復(fù)合物,主要成份為脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)。是細(xì)胞壁的最外層成分,覆蓋在堅(jiān)韌細(xì)胞壁的粘肽上。各種細(xì)菌內(nèi)毒素的成份基本相同,都是由類脂A、核心多糖和菌體特異性多糖(O特異性多糖)三部分組成。類脂A是一種特殊的糖磷脂,是內(nèi)毒素的主要毒性成份。菌體特異多糖位于菌體胞壁的最外層,由若干重復(fù)的寡糖單位組成。多糖的種類與含量決定著細(xì)菌種、型的特異性,以及不同細(xì)菌間具有的共同抗原性。它還參與細(xì)菌的抗補(bǔ)體溶解作用。
內(nèi)毒素耐熱,加熱100℃1小時(shí)不被破壞,必須加熱160℃,經(jīng)2~4小時(shí)或用強(qiáng)堿、強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化劑煮沸30分鐘才能滅活。內(nèi)毒素不能用甲醛脫毒制成類毒素,但能刺激機(jī)體產(chǎn)生具有中和內(nèi)毒素活性的抗體。
。2)內(nèi)毒素的作用:內(nèi)毒素對(duì)組織細(xì)胞的選擇性不強(qiáng),不同革蘭氏陰性細(xì)菌的內(nèi)毒素,引起的病理變和臨床癥狀大致相同。
①發(fā)熱反應(yīng):內(nèi)毒素作為外源性致熱原(即熱原質(zhì))作用于粒細(xì)胞和單核細(xì)胞等,使之釋放內(nèi)源性致熱原,引起發(fā)熱。
②糖代謝紊亂:先發(fā)生高血糖,轉(zhuǎn)而為低血糖,大量糖元消耗,可能與腎上腺素大量分泌有關(guān)。
、垩苁婵s機(jī)能紊亂:內(nèi)毒素激活了血管活性物質(zhì)(5-羥色胺、激肽釋放酶與激肽)的釋放。末梢血管擴(kuò)張,通透性增高,靜脈回流減少,心臟輸出量減低,導(dǎo)致低血壓并可發(fā)生休克。因重要器官(腎、心、肝、肺與腦)供血不足而缺氧,有機(jī)酸積聚而導(dǎo)致代謝性酸中毒。
④彌漫性血管內(nèi)凝血(Disseminated intravascular coagulation,DIC):內(nèi)毒素能活化凝血系統(tǒng)的Ⅻ因子,當(dāng)凝血作用開始后,使纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白,造成DIC;由于血小板與纖維蛋白原大量消耗,以及內(nèi)毒素活化胞漿素原為胞漿素,分解纖維蛋白,進(jìn)而產(chǎn)生出血傾向。
⑤施瓦茲曼現(xiàn)象(Shwartzman phenomenon):可能是由內(nèi)毒素引起DIC的一種特殊形式。將內(nèi)毒素注入動(dòng)物皮內(nèi),次日再以內(nèi)毒素靜脈注射,數(shù)小時(shí)后第一次注射的局部皮膚出現(xiàn)壞死。如果二次均為靜脈注射內(nèi)毒素,就可出現(xiàn)DIC,F(xiàn)認(rèn)為第一次劑量的內(nèi)毒素封閉了單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng),以至不能消除第二次注入的內(nèi)毒素,故發(fā)生這種反應(yīng)。亦可用炭粒代替第一次內(nèi)毒素劑量以阻斷單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng),或以腎上腺皮質(zhì)類因醇處理,也可得同樣結(jié)果。
此外,內(nèi)毒素還能引起早期粒細(xì)胞減少血癥,以后繼發(fā)粒細(xì)胞增多血癥;活化補(bǔ)體C3,引起由補(bǔ)體介導(dǎo)的各種反應(yīng)等。
表6-2 外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別
區(qū)別要點(diǎn) | 外毒素 | 內(nèi)毒素 |
存在部位 | 由活的細(xì)菌釋放至細(xì)菌體外 | 為細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成份,菌體崩解后釋出 |
細(xì)菌種類 | 以革蘭氏陽性菌多見 | 革蘭氏陰性菌多見 |
化學(xué)組成 | 蛋白質(zhì)(分子量27,000~900,000) | 磷脂一多糖一蛋白質(zhì)復(fù)合物(毒性主要為類脂A) |
穩(wěn)定性 | 不穩(wěn)定,60℃以上能迅速破壞 | 耐熱,60℃耐受數(shù)小時(shí) |
毒性作用 | 強(qiáng),微量對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有致死作用(以u(píng)g計(jì)量)。各種外毒素有選擇作用,引起特殊病變,不引起宿主發(fā)熱反應(yīng)。抑制蛋白質(zhì)合成,有細(xì)胞毒性、神經(jīng)毒性、紊亂水鹽代謝等 | 稍弱,對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致死作用的量比外毒素為大。各種細(xì)菌內(nèi)素的毒性作用大致相同。引起發(fā)熱、彌漫性血管內(nèi)凝血、粒細(xì)胞減少血癥、施瓦茲曼現(xiàn)象等 |
抗原性 | 強(qiáng),可刺激機(jī)體產(chǎn)生高效價(jià)的抗毒素。經(jīng)甲醛處理,可脫毒成為類毒霉,仍有較強(qiáng)的抗原性,可用于人工自動(dòng)免疫 | 刺激機(jī)體對(duì)多糖成份產(chǎn)生抗體,不形成抗毒素,不能經(jīng)甲醛處理成為類毒素 |
二、細(xì)菌侵入的數(shù)量和適當(dāng)?shù)那秩氩课?/P>
病原微生物引起感染,除必須有一定毒力外,還必須有足夠的數(shù)量和適當(dāng)?shù)那秩氩课。有些病原菌毒力極強(qiáng),極少量的侵入即可引起機(jī)體發(fā)病,如鼠疫桿菌,有數(shù)個(gè)細(xì)菌侵入就可發(fā)生感染。而對(duì)大多數(shù)病原菌而言,需要一定的數(shù)量,才能引起感染,少量侵入,易被機(jī)體防御機(jī)能所清除。
病原菌的侵入部位也與感染發(fā)生有密切關(guān)系,多數(shù)病原菌只有經(jīng)過特定的門戶侵入,并在特定部位定居繁殖,才能造成感染。如痢疾桿菌必須經(jīng)口侵入,定居于結(jié)腸內(nèi),才能引起疾病。而破傷風(fēng)桿菌,只有經(jīng)傷口侵入,厭氧條件下,在局部組織生長(zhǎng)繁殖,產(chǎn)生外毒素,引發(fā)疾病,若隨食物吃下則不能引起感染。
病原菌的這種特性是它的寄生與機(jī)體免疫系統(tǒng)抗寄生相互作用,長(zhǎng)期進(jìn)化過程中相互適應(yīng)的結(jié)果。