脂多糖(Lipopolysaccharide)(英文简写LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁外壁的组成成分,是由脂质和多糖构成的物质(糖脂质)。LPS的结构如右图: 左面为O抗原 ,中间为核心多糖,右面为类脂A。
功能
一、细菌方面
脂多糖是大多数革兰氏阴性细菌胞膜的主要成分,为细菌的结构完整性做出了巨大贡献,正因为革兰氏阴性菌的外膜有大量脂多糖分子,才使得其细胞膜具有独特的难渗透性,有效帮助细菌细胞应对外界有害刺激,使胞膜免受某些化学攻击。
此外,脂多糖还增加了细胞膜的负电荷,并有助于稳定整个胞膜的结构。 这对于许多革兰氏阴性细菌至关重要,然而脂多糖在某些革兰氏阴性细菌中并无巨大重要性,例如脑膜炎双球菌、卡他莫拉菌和鲍氏不动杆菌。
LPS会引起动物免疫系统的强烈反应。 它还涉及细菌生态学的非致病性方面,包括表面粘附现象、噬菌体敏感性以及与天敌的相互作用。 脂多糖是构建Pla活性必需的东西,然而平滑的脂多糖在空间上会阻碍到Pla。
二、对感染革兰氏阴性细菌宿主的生物影响
LPS是典型的内毒素,因为它在许多细胞类型中,尤其是在单核细胞、树突状细胞、巨噬细胞和B细胞中结合了CD14 / TLR4 / 髓样分化蛋白2受体复合物,从而促进促炎性细胞因子、一氧化氮和类花生酸的分泌。
作为细胞应激反应的一部分,超氧化物是在各种细胞类型中被诱导的主要活性氧之一,当中会表达类铎受体。同时,LPS也是外源的热原(即导致发烧的物质) 。这对于革兰氏阴性细菌至关重要,因为这些分子成为新的抗微生物剂的候选靶标。此外,LPS对许多转录因子的激活作用是一直处于实验研究状态的议题。
LPS还会产生与败血性休克有关的多种介体。人类对LPS的敏感性比其他动物高。1μg/ kg的剂量就会令人类休克,但是小鼠最多可以耐受比其多一千倍的剂量。这可能与两个物种之间循环天然抗体 (circulating natural antibodies) 水平的差异有关。
扩展资料:
受体
脱落的脂多糖(LPS)通过存在于目标细胞的细胞膜中的TLR4来表现其作用。TLR家族与炎性细胞因子的表现有关,在自然免疫中起着重要作用。到目前为止,已知的存在于人体中的属于TLR家族的分子就有10种。TLR家族的细胞外结构域拥有富亮氨酸重复序列(LRR)这种结构。
LRR是由从属于氨基酸一种的白氨酸与规则排列的leucine-rich motif(LRM)之间的重复结构构成的。另外,细胞内结构域被称为Toll/IL-1R同源区(TIR结构域),是与白细胞介素-1(IL-1)受体和其他属于IL-1受体家族的分子(IL-18)具有相同性的领域。
近年来除TLR4以外,有报告称拥有LRR的细胞内蛋白质Nod同样作为LPS受体在发挥着作用。
TLR4作用下的LPS的识别机制首先是以内毒素结合蛋白(LBP)捕获LPS,然后将其输送给CD14分子的形式启动的。此外,LPS-CD14复合物应该要与TLR4结合,但识别必须得有MD-2分子。
参考资料:百度百科-脂多糖