LPS物理和化學(xué)結構的被闡明是內毒素研究史-上的又一重大突破。內毒素制劑的分子量約為1萬(wàn)~100萬(wàn)。LPS的三個(gè)結構部分中,何者與LPS的內毒性有關(guān)?1950年,Tal和Goebel曾提出LPS內存在決定分子毒性的結構,并將其結構命名為T因子(factor T)。1954年,Westphal和Luderitz在分離,純化脂質(zhì)A的基礎上提出,脂質(zhì)A成分就是LPS的毒性要素,因為LPS的多糖部分攜帶О-抗原特異性,其結構和組成上變化很大,因此,該區域不可能具有共同的內毒性活性。
脂質(zhì)A存在于所有的LPS 中,其結構也高度穩定。當時(shí),有關(guān)脂質(zhì)A代表內毒性要素的觀(guān)點(diǎn)未被廣泛接受,其爭論的原因有兩方面:①游離脂質(zhì)A,無(wú)論是高度分散,還是與白蛋白形成復合物,其最大的致熱原性和毒性?xún)H為LPS原液10%~20%;②經(jīng)液體醚方法獲得的高度毒性LPS制劑僅含約2%脂質(zhì)。因此,Edgar Ribi認為,脂質(zhì)不能作為LPS的毒性域(toxophore),并指出LPS可能利用一種獨-特的構象(即一種四元復合物),發(fā)揮其內毒性活性,脂質(zhì)只是在構成這種復合物中發(fā)揮重要作用。
ChandlerA. Stetson提出了另一個(gè)完-全不同的觀(guān)點(diǎn),認為內毒素本身無(wú)毒性,因為抗原-抗體復合物能復制出內毒素的主要作用,如發(fā)熱、致死性等,S型LPS與O-抗原抗體復合物可引起Arthus反應。因此,LPS的內毒性似乎基于其抗原性質(zhì),內毒性可能只是一種免疫現象。然而,這種觀(guān)點(diǎn)很快被否定了。Yoon Berm Kim和Dennis W. Watson采用無(wú)免疫接觸的小豬進(jìn)行實(shí)驗,發(fā)現小豬體內無(wú)可測定的抗體,但小豬對內毒素的致死效應高度敏感。他們認為,LPS帶有內源性毒性,并被稱(chēng)為初級毒性(primary toxicity)。1967年后,Kasai和Nowotny,Watson和Kim等均發(fā)現,Re突變細菌株LPS缺乏多糖,僅含有Kdo和脂質(zhì)A,但完-全具有內毒性活性。這些結果充分證實(shí),O特異性鏈和大部分核心(為LPS的多糖成分)對于內毒活性并不重要。隨后的研究進(jìn)一步顯示,化學(xué)修飾Kdo區不影響LPS生物活性,其結果進(jìn)一步強化了脂質(zhì)A的作用。
從疾病組織提取物、細菌過(guò)濾物到明確的分子結構,對LPS的研究經(jīng)歷了近200年的歷史,在這個(gè)過(guò)程中凝集著(zhù)許多臨床學(xué)家、基礎研究者和相關(guān)專(zhuān)業(yè)科學(xué)家的辛勤勞動(dòng)和智慧。相關(guān)學(xué)科(如分子生物學(xué)、免疫學(xué)、藥理學(xué)﹑血清學(xué)﹑化學(xué)和物理學(xué))技術(shù)方法學(xué)的發(fā)展也大大推動(dòng)了對內毒素的研究。盡管我們現已了解LPS的性質(zhì)和結構,也能:從細胞、分子和亞分子水平闡述LPS的作用,但是仍有許多問(wèn)題尚待進(jìn)一步闡明,如LPS與宿主間相互作用的分子基礎,LPS信號由細胞表面傳遞到胞核的級聯(lián)反應各個(gè)環(huán)節的分子基礎,LPS與外毒素的相互作用等。本書(shū)對LPS的基礎與臨床研究,尤其是近幾十年的研究進(jìn)行了系統總結、集成和組合,這對于深化認識LPS的致病作用和機制,從根本上解決 LPS相關(guān)疾病的防治問(wèn)題,將具有重要的意義。