内毒素和外毒素

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1、内毒素和外毒素性质外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

2、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，

3、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

4、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

5、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

6、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

7、。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28SRNA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

8、）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