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          生物知識

          內(nèi)毒素知識介紹

          作者: 來源: 發(fā)布時間: 2009-12-04 11:19  瀏覽次數(shù):
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          細菌與細菌內(nèi)毒素的概念

               

            細菌內(nèi)毒素,英文稱作Enolotoxin,是G-菌細胞壁個層上的特有結(jié)構(gòu),內(nèi)毒素為外源性致熱原,它可激活中性粒細胞等,使之釋放出一種內(nèi)源性熱原質(zhì),作用于體溫調(diào)節(jié)中樞引起發(fā)熱。內(nèi)毒素的主要化學成分為脂多糖中的類脂A
             細菌內(nèi)毒素這個概念在1890年的時候就已被提了出來,它是在研究發(fā)熱物質(zhì)過程所引成的,1933年Boivin最先由小鼠傷寒桿菌提取出來,進行化學免疫學方面的研究,到1940年時候,Morgan使用志賀氏痢疾菌闡明了細菌內(nèi)毒素是由多糖脂質(zhì)及蛋白質(zhì)三部分所組成的復合體,到了1950年以后,隨著生物學,物理化學,免疫學以及遺傳學等的進步發(fā)展,細菌內(nèi)毒素的研究工作,尤其是其化學結(jié)構(gòu)組成及各種生物活性間的關系也更加明確起來。
               細菌英文叫Bacteria:為原核生物中的一類單細胞微生物由二分裂法繁殖。若按革蘭氏染色法可將細菌分為G+菌和G-菌兩大類。這兩類細菌細胞壁的結(jié)構(gòu)和化學組成存在很大差異。唯有肽聚糖為其共同成分,但其含量的多少和肽鏈的性質(zhì)有所不同,見下表:
           
          細胞壁結(jié)構(gòu)
          革藍氏陽性菌
          革藍氏陰性菌
          厚度
          厚,15—50
          薄,10—15
          肽聚糖含量
          多,占胞壁干重50—80%
          少,占胞壁干重10%左右
          脂類含量
          少,約1—4%
          多,約11—22%
          磷壁酸
          外膜
          脂蛋白
          脂多糖

          關于細菌細胞壁結(jié)構(gòu),尤其G+/G-菌不同之處見下圖所示:

                由以上結(jié)構(gòu)模式圖可以發(fā)現(xiàn),G+菌與G菌有不同之處,其中對于G菌來說:  

          細胞壁較薄,厚約10-15nm,結(jié)構(gòu)也較復雜。肽聚糖含量低,僅占細胞干生10%左右,層薄又較疏松,因肽聚糖之間僅四肽側(cè)鏈直接聯(lián)結(jié),缺乏五肽橋;肽聚糖居于細胞最內(nèi)層,外面由內(nèi)向外還有脂蛋白,外膜和脂多糖的三層聚合物。  

          (1)脂蛋白(lipoprotein)  由類脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成,聯(lián)結(jié)在外膜與肽聚糖層之間,類脂一端經(jīng)非共價鍵聯(lián)結(jié)到外膜的磷脂上,另一端由共價鍵聯(lián)結(jié)到肽聚糖肽鏈中的二氧基庚二酸  殘基上,使外膜和肽聚糖層構(gòu)成一個整體。  

          (2)外膜(outer  membrane)  是革蘭氏陰性菌細胞壁的重要結(jié)構(gòu),位于肽聚糖的外側(cè),其結(jié)構(gòu)類似細胞膜,為液態(tài)的磷脂雙層,其中鑲嵌一些特異蛋白質(zhì),穿透外膜的內(nèi)外雙層,呈液態(tài)鑲嵌體。外膜中間有微小孔道,容許水溶性的小分子通過,以進行細胞內(nèi)外的物質(zhì)運輸和交換。除此之外,外膜還能防止胰蛋白酶和溶菌酶等進入,起到保護性屏障作用。(3)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)  由多糖O抗原、核心多糖和類脂A(lipid  A)組成(圖1-8),位于最外層。多糖O抗原向外,由若干個低聚糖的重復單位組成的多糖鏈,即革蘭氏陰性菌的菌體抗原(O抗原),有特異性。核心多糖由庚糖、半乳糖、2-酮基-3-脫氧辛酸(2-keto-3-deoxyoctonic  acid,  KDO)等組成,所有革蘭氏陰性細菌都有此結(jié)構(gòu)。類脂A是以脂化的葡萄胺二糖為單位,通過焦磷酸酯鍵組成的一種獨特的糖脂化合物,具有致熱作用,是革蘭氏陰性細菌內(nèi)毒素的毒性成分。

               細菌內(nèi)毒素即:許多病原性細菌所產(chǎn)生的毒素。

               一般細菌毒素可分為兩類,一類為外毒素(Exotoxin);它是一種毒性蛋白質(zhì),是細菌在生長過程中分泌到菌體外的毒性物質(zhì)。產(chǎn)生外毒素的細菌主要是革蘭氏陽性菌。如白喉桿菌、破傷風桿菌、肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌以及少數(shù)革蘭氏陰性菌。加一類為內(nèi)毒素(Endotoxin)。是革蘭氏陰性菌的細胞壁外壁層上的特有結(jié)構(gòu)。細菌在生活狀態(tài)時不釋放出來,只有當細菌死亡自溶或粘附在其它細胞時,才表現(xiàn)其毒性,內(nèi)毒素的主要化學成分是脂多糖中的類脂A成分。

          細菌外毒素與內(nèi)毒素性質(zhì)的比較 

          外毒素(Exotoxin)
          內(nèi)毒素(Exotoxin)
          幾乎無發(fā)熱性
          很強的發(fā)熱性
          細菌的代謝產(chǎn)物
          細菌外壁層上的特有結(jié)構(gòu)細胞破裂后游離出來
          毒性作用強
          毒性作用比較弱
          很強的免疫原性,制成抗毒素能中和抗原毒素
          抗原性弱
          單純蛋白質(zhì),易被分解破壞
          核酸多糖的高分子聚合物,不易被分解破壞
          對熱不穩(wěn)定,無透析性
          耐熱性,無透析性
          福爾馬林可使其轉(zhuǎn)化為類毒素
          福爾馬林不能使毒性消失
          對腫瘤細胞幾乎無影響
          破壞腫瘤細胞
          白喉毒素,肉毒毒素,破傷風毒素厭氧菌毒素,溶血性鏈球菌毒素等
          大腸菌,霍亂綠膿菌,沙門氏菌,赤痢菌等

          (1)外毒素(exotoxin)   有些細菌在其生命活動過程中產(chǎn)生毒素能釋放到周圍環(huán)境中,稱為外毒素。產(chǎn)生外毒素的細菌主要是革蘭氏陽性菌。如白喉桿菌、破傷風桿菌、肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌以及少數(shù)革蘭氏陰性菌。如痢疾桿菌、霍亂弧菌等。細菌外毒素有以下特點:

          ①毒性強,如純化肉毒桿菌外毒素結(jié)晶1mg可殺死2,000萬只小白鼠,對人的最小致死量約為10-4mg,破傷風毒素對小白鼠的致死量為10-6mg,白喉毒素對豚鼠的致死量為10-3mg。②對機體組織有選擇性的毒性,如白喉桿菌外毒素主要抑制蛋白質(zhì)合成,特別是影響肽鏈延長,引發(fā)心肌炎、腎上腺出血及神經(jīng)麻痹等;破傷風外毒素主要毒害脊髓前角運動神經(jīng)細胞,引起所屬肌肉的痙攣強直。  

          ③具有抗原性,外毒素的化學成分為蛋白質(zhì),有抗原性,即以外毒素刺激機體可產(chǎn)生大量的抗毒素,抗毒素能中和外毒素使其無毒。外毒素用甲醛處理后,脫毒變成類毒素,但仍保持抗原性。  

          (2)內(nèi)毒素(exotoxin)   是革蘭氏陰性菌的細胞壁成分,細菌在生活狀態(tài)時不釋放出來,只有當細菌死亡自溶或粘附在其它細胞時,才表現(xiàn)其毒性。內(nèi)毒素的主要化學成分是脂多糖中的類脂A成分。  

               內(nèi)毒素的致病作用無特異性,即各種革蘭氏陰性菌對人類引起基本相同的反應。少量內(nèi)毒素可引起機體發(fā)熱反應;大量內(nèi)毒素進入血液,可使血管透性改變,局部出血,顆粒性白細胞增多或減少和體重下降,嚴懲毒時能導致內(nèi)毒素性休克。內(nèi)毒素毒性比外毒素小得多。  

               內(nèi)毒素是外源性致熱原,它可能激活中性粒細胞等,使之釋放出一種內(nèi)源性熱原質(zhì),作用于體溫調(diào)節(jié)中樞引起發(fā)熱。

          細菌內(nèi)毒素化學結(jié)構(gòu)及化學組份

                到目前為止,我們知道細菌內(nèi)毒素作為G菌細胞壁外表層結(jié)構(gòu)的一部分脂多糖(lipopolysacch  aride,LPS)主要是由多糖O抗原,核心多糖和類脂A(Lipid  A)三部分組成。見圖所示:  

          類脂A位于最多層。多糖抗原向外由若干個低聚糖的重復單位組成的多糖鏈,具有特異性,核心多糖分為內(nèi)核心及外核心,外核心由數(shù)種已糖,包括葡萄糖,半乳糖,乙酰氨基葡萄糖等組成。內(nèi)核心含有庚糖及特殊的KDO  (3-脫氧-D-甘露糖-辛酮糖)。KDO以不耐酸的酮糖鍵與類脂A的氨基葡萄糖連接。所有G-菌都有此結(jié)構(gòu)。類脂A是以脂化的葡萄糖胺二糖為單位。通過焦磷酸酯鍵組成的一種獨特的糖脂化合物。具有致熱作用。是革蘭氏陰性細菌內(nèi)毒素的毒性成分

          細菌內(nèi)毒素生物活性

          類脂A作為內(nèi)毒素生物活性的主要部分。也是近年來研究報道最多的。由氨基葡萄糖,磷酸,10-18碳的長鏈脂肪酸組成,它與可溶性的O-特異性鏈及核心分離后。即有難溶于水的特性。游離后的類脂A??勺陨砟鄢筛叻肿拥膹秃象w,其分子量大小不等。同時它也含有疏水性的中心及親水性的邊沿。是一種雙相分子,又是酸堿兩性分子,因此類脂A的獨特結(jié)構(gòu)使細菌內(nèi)毒素具有多種的生物活性。

          細菌內(nèi)毒素不同水平上的生物活性

          A.機體水平

            發(fā)熱性

            致死毒性

            體重減少

            Shwartzman反應

            骨髓反應(bone marrow reaction)

            白血球減少(lEUcopenia)

            血小板減少(thrombocytopenia)

            非特異的感染防御(nonspecific resitance)

             耐受性(tolerant)

            輔藥作用(adjuvant)

            寒顫(血壓低下,血管內(nèi)凝固)
          B.細胞水平

            巨噬細胞的活性化(TNF,IL-1.IL-6產(chǎn)生)

            阻止巨噬細胞游走

            淋巴球

             olony formation stimulation

            前列腺素的產(chǎn)生

            抗腫瘤壞死作用

          C.分子水平

            補體活化性

            Hageman因子活化性

            纖維蛋白溶酶原活性化

             鱟細胞溶解物凝集

          細菌內(nèi)毒素的耐熱性

          我們知道細菌內(nèi)毒素除了具有各種生物活性外,還具很強的耐熱性,一般的高壓滅菌不能使其滅活,需250℃30分鐘以上的干熱滅菌才能使其滅活,目前我國藥典熱原檢查法和細菌內(nèi)毒素檢查法中關于玻璃用具的滅菌處理為180℃2小時或250℃30分鐘以上,而日本藥局方第十三改正為250℃1小時以上。其它各國藥典也大都如此,據(jù)國外文獻報導,當對細菌內(nèi)毒素的稀水溶液,在不同溫度下保溫處理后進行檢測,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)毒素活性在200℃1小時時還能檢測出來。而只有當加熱到250℃1小時才能完全滅活,國內(nèi)細菌內(nèi)毒素標準品的耐熱情況雖然未能考察,但可以認為對細菌內(nèi)毒素檢查法中玻璃用具等的除菌最好采用250℃1小時以上的干烤處理。  

          細菌內(nèi)毒素的除去方法

               由于細菌內(nèi)毒素具有很強的耐熱性,因此對于它的去除采用一般的滅菌方法是無法達到的,尤其是制藥行業(yè)注射劑中內(nèi)毒素的除去,對于臨床用藥的安全性意義重大,因此對于藥品中內(nèi)毒素去除可以使用過濾及高壓滅菌方法,而對于一般水溶液,則普通采用薄膜過濾后高壓法,對于實驗中所用器具可使用干熱或射線給予滅活,其它也可使用酸、堿破壞的方法。對于細菌內(nèi)毒素檢查法中所用實驗用具的外源性內(nèi)毒素除去方法,最好采用250℃2hr以上的干熱滅菌方法。  

          各種外界因素對細菌內(nèi)毒素活性的影響

               細菌內(nèi)毒素的生物活性隨外界因素的影響變化很大。目前已經(jīng)知道。一些金屬離子、超聲波以及溫度等都會對細菌內(nèi)毒素的生物活性產(chǎn)生很大影響,據(jù)國外文獻報導,鐵離子、鋁離子和鎵離子等會引起細菌內(nèi)毒素活性的降低。因此在試驗過程中最好使用玻璃用具,以必免這些因素,另外溫度的高低對細菌內(nèi)毒素水溶液活性影響很大,根據(jù)國內(nèi)外文獻的報道:內(nèi)毒素水溶液活性隨著環(huán)境溫度的升高而降低,因此對于內(nèi)毒素水溶液一定要在低溫處保存,而且對已經(jīng)稀釋好的內(nèi)毒素水溶液,要盡可能的在2小時內(nèi)用完。以免活性降低。

          細菌內(nèi)毒素致病機理

          (1)致熱性
          內(nèi)毒素可使人體和動物致熱,人體對內(nèi)毒素致熱原敏感。在正常情況下,人體內(nèi)內(nèi)毒素的正常閾值保持在0.001-0.05ng/ml之間,一旦人體免疫力下降或遭受某種致病菌侵襲時,細菌便在機體內(nèi)繁殖崩解,釋放出大量的內(nèi)毒素,當體內(nèi)內(nèi)毒素的濃度高于這個閾值時,即可啟動內(nèi)外源致熱原引起機體發(fā)熱。

          (2)內(nèi)毒素對糖代謝的影響及其機理
          內(nèi)毒素直接或間接損害肝臟,引起糖代謝紊亂及酶學、蛋白代謝的改變。
          ①致病機理:脂多糖能刺激腎上腺素的分泌和釋放,使磷酸環(huán)化酶活性增強,加速糖分解,使血糖濃度表現(xiàn)為暫時性升高。
          ②低血糖癥的主要機理:脂多糖進入機體數(shù)小時后,始作用于肝細胞,引起肝細胞的損傷,使糖元異生的關鍵酶活性降低,抑制糖原的異生和分解,激活丙酮酸激酶,加速葡萄糖的分解氧化,并產(chǎn)生大量的熱量,在臨床上表現(xiàn)為發(fā)燒癥或持續(xù)低血糖癥。內(nèi)毒素致肝臟枯否氏細胞功能受到抑制,進而影響對內(nèi)毒素的消除及對胰島素的分解代謝。

          (3)內(nèi)毒素對血液循環(huán)系統(tǒng)的影響及機理:
          內(nèi)毒素可引起白細胞和血小板減少,激活凝血、纖溶系統(tǒng),產(chǎn)生出血傾向,可導致彌漫性血管內(nèi)凝血(DIC)的發(fā)生。DIC嚴重時,可導致嚴重的休克癥狀。
          ①內(nèi)毒素(脂多糖)對中性粒細胞的作用及機理:內(nèi)毒素(脂多糖)能引起人體血液中中性粒細胞的增多,這是人體對內(nèi)毒素反應最敏感的指標之一,亞致熱量即可引起中性粒細胞的減少,并伴之以粘連性增加,數(shù)小時后,中性粒細胞明顯增多。
          ②脂多糖對血小板的影響:對實驗動物注射足量的脂多糖后,均能導致動物血液中血小板明顯減少。
          ③脂多糖對淋巴細胞的作用:脂多糖作用于B淋巴細胞,可增強B淋巴細胞DNA的合成。脂多糖能提高人體體液免疫功能,革蘭氏陰性菌感染后引發(fā)的機體發(fā)熱是人體自我防御功能的表現(xiàn),是積極的。
          ④脂多糖對單核細胞和巨噬細胞的作用:增強吞噬和巨噬細胞的殺菌能力。同時,脂多糖作用于巨噬細胞和單核細胞后,能產(chǎn)生多種中介物質(zhì),參與外源性凝血過程,脂多糖能刺激單核細胞和巨噬細胞產(chǎn)生集落刺激因子(GSF)。
          ⑤對紅細胞和血清鐵的影響:脂多糖能抑制紅細胞的生成,脂多糖直接作用于骨髓造血干細胞,抑制骨髓的造血功能。內(nèi)毒素可導致血清鐵濃度的降低,內(nèi)毒素血癥的另一病癥就是缺鐵性貧血。
          ⑥內(nèi)毒素可經(jīng)C3旁路或經(jīng)典途徑激活補體系統(tǒng),最終導致血壓下降和血液動力學的改變,出現(xiàn)局部或全身性shwartzman(炎癥癥狀),并伴有輕微的發(fā)熱癥狀。

          細菌內(nèi)毒素作用機理

          (1-3)β-D-glucan概念、結(jié)構(gòu)及活性


          1)   (1-3)β-D-glucan概念:
          (1-3)β-D-glucan在自然界的分布很廣,主要存在于擔子菌、真菌、地衣類、高等植物以及酵母、藻類的菌體成分中,平均分子量在6800左右。分子結(jié)構(gòu)具用多樣性。另外,某些使用人造纖維制作的人工腎透析模上也含有類似物質(zhì)。但它并不引起家兔的升溫過程。關于(1-3)β-D-glucan旁反應系是否可以單獨形成凝固蛋白,或是與ET反應系的共同作用形成凝固蛋白,目前國外學者尚有一定分歧。(1-3)β-D-glucan對熱極為穩(wěn)定,高壓121、1小時不以使其全部滅活。需250℃2小時干熱滅菌處理才能徹底去除。另外強酸、強堿以及一些酶類也能使其滅活。目前在日本,尤其是在藥局方的各種解說書中,無熱原的概念即滅菌后的用具除了無ET外,還要求無(1-3)β-D-glucan。這一點要引起足夠重視。
          2)   (1-3)β-D-glucan結(jié)構(gòu):
          由上可知:(1-3)β-D-glucan在自然界的分布很廣,可以說明它同細菌內(nèi)毒素一樣,無處不在,無處不有。有關它的化學結(jié)構(gòu)如下所示:
                                      
          除此之外,它還有許多其它高一級的結(jié)構(gòu),如(1-4)β-D-glucan、(1-6)β-D-glucan結(jié)構(gòu)等。
          3)   (1-3)β-D-glucan生物活性:
          (1-3)β-D-glucan與細菌內(nèi)毒素一樣,除了結(jié)構(gòu)的多樣化外,它們也有許多共同特性。如對熱的穩(wěn)定性,不易去除,不同菌株所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)差異性等。作為(1-3)β-D-glucan的生物活性主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
          (1-3)β-D-glucan類的生物活性:
          1.刺激機體的(MQ)巨噬細胞產(chǎn)生各種細胞分裂素Cytikines(TNF  IL-1  IL-6等);
          2.激活補體第二條經(jīng)路;
          3.抗腫瘤作用;
          4.抗炎癥作用;
          5.抗放射線作用;
          6.激活G因子旁路使鱟血細胞裂解液(LAL(TAL)試劑)產(chǎn)生凝集反應

          細菌內(nèi)毒素標準品

               作為內(nèi)毒素的研究和使用者對于高純度的內(nèi)毒素標準品的渴望是十分迫切的,我們知道,細菌內(nèi)毒素的活性隨著菌株來源不同,調(diào)制方法及分散狀態(tài)等不同差異很大,因此作為一個好的標準內(nèi)毒素必須有滿足以下條件:

          1)     菌株來源要有很好的穩(wěn)定性。

          2)     能夠很好地確定其化學分析值。

          3)     強的發(fā)熱性與鱟試驗活性間要有很好的相關性。

          4)     反應曲線為直線型。

          5)     易溶、在凍冷狀態(tài)下能長時間穩(wěn)定貯存。

          6)     高純度并能保證供應。

          WHO在1950年開始就提出了熱原標準品的問題,在1959年Shigella  dysenteriae內(nèi)毒素第一次作為WHO  standard被采用由于這個標準品穩(wěn)定性等問題,目前已不在使用,之后,隨著內(nèi)毒素的研究,尤其是鱟試驗法的研究與應用,各種新的內(nèi)毒素標準品已被制備出來,目送各國在內(nèi)毒素標準品菌株的選擇上,一般均使用發(fā)熱活性比較強的大腸桿菌,除添加附形劑稍有不同處,其對家兔的性幾乎都是一樣的,各種內(nèi)毒素標準品,除了發(fā)熱性好外,還要求具有鱟試驗活性,化學分析值安定性、均一等。目前WHO最新的細菌內(nèi)毒素標準品為EC-6,      以下為三國標準內(nèi)毒素化學分析值,供參考:

          Referenceendotoxin
          JapanE.coliUKTB
          USAE.colio113
          GermanyS.abortusequi
          Hesose
          24.9%
          23.56%
          66.2%
          Heptose
          9.3
          2.38
          5.0
          Heptosamine
          7.9
          16.4
          4.2
          KDO
          4.5
          3.88
          6.8
          FattyAcid
          20.8
          35.0
          10.7
          C12:0
          2.6
           
          2.2
          C14:0
          1.9
           
          1.8
          C16:0
          trace
           
          1.1
          3-oH-c14:0
          15.9
           
          5.6
          Phosphate
          8.85
          4.27
          5.0
          N
          1.8
          2.58
          4-amino-Larabinose0.3
          Protein
          <1
           
          Ethanoloamine0.2
          Nucleicid
          <1
          2.58
          Na1.8

               細菌內(nèi)毒素工作標準品:主要用于日常檢驗工作和實驗研究,尤其在內(nèi)毒素檢查法中,用于陽性對照和樣品的陽性對照,其力價要比參考內(nèi)毒素標準品要低的多。由于制備工藝不同其對鱟試劑的反應性也存在很大差異,因此在實驗中,為了保證實驗有效和準確建立穩(wěn)定統(tǒng)一的CSE是十分必要的。

          另外,目前的內(nèi)毒素標準品一般都是針對凝膠法而言的,雖說國外在定量法使用上已逐漸增多,但真正的定量法專用內(nèi)毒素標準品還沒有,因此定量法中使用的內(nèi)毒素標準品的研究是十分重要的。

          細菌內(nèi)毒素量值

               關于細菌內(nèi)毒素的量值在80年代幾乎都是以重量單位來表示它很不科學,相同重量的內(nèi)毒素,由于菌株來源不同,提取方法各異而且所加附形劑不同,因此其生物活性相差很大。如EC-2和EC-5,其重量換算單位分別:5EU/ng  和10EU/ng,因此隨著人們對內(nèi)毒素生物活性的不斷提高,以效價單位表示內(nèi)毒素的量值是十分合理的。

               目前,世界各國藥典所收載的細菌內(nèi)毒素標準品均是以效價單位來表示。由于各國所用菌種來源不同,加入的賦形劑不同,其效價也不盡相同,如美國藥典內(nèi)毒素參考標準品(EC-6)的效價為10000EU/瓶,JP為16000EU/瓶,BP=WHO為14000EU/瓶,而中國藥典內(nèi)毒素參考標準品(Lot;981)的效價為9000EU/Amp。因此,建立統(tǒng)一的細菌標準品是目前各國所面臨的一大問題。

          內(nèi)毒素血癥

            內(nèi)毒素血癥是由于血中細菌或病灶內(nèi)細菌釋放出大量內(nèi)毒素至血液,或輸入大量內(nèi)毒素污染的液體而引起。內(nèi)毒素血癥分為內(nèi)源性和外源性兩大類。
          (1)  內(nèi)毒素血癥發(fā)生的原因。
          在嚴重創(chuàng)傷、感染等應激狀態(tài)下可出現(xiàn):
          全身網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)功能障礙,免疫機能下降,腸道吸收的內(nèi)毒素過多而超過機體清除能力;
          胃腸道粘膜缺血、壞死、屏障破壞,大量內(nèi)毒素釋放入血;
          腸道吸收的內(nèi)毒素因肝功能障礙由側(cè)枝循環(huán)直接入體循環(huán);
          某些組織、器官的感染引起外源性內(nèi)毒素入血。
          (2)內(nèi)毒素血癥的臨床癥狀
          內(nèi)毒素血癥臨床癥狀主要決定于宿主對內(nèi)毒素的抵抗力。癥狀和體征有:發(fā)熱,白細胞數(shù)變化,出血傾向,心力衰竭、腎功能減退、肝臟損傷、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,以及休克等。內(nèi)毒素可引起組胺、5-羥色胺、前列腺素、激肽等的釋放,導致微循環(huán)擴張,靜脈回流血量減少,血壓下降,組織灌流不足,缺氧及酸中毒等。
          (3)內(nèi)毒素血癥的后果
          內(nèi)毒素血癥可以出現(xiàn)在多系統(tǒng)的多種疾病中,通常導致致死性感染性休克、多器官功能衰竭、彌漫性血管內(nèi)凝血等,病死率極高。
          內(nèi)毒素血癥可引起一系列病理生理改變:①發(fā)熱反應:內(nèi)毒素直接作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞,或作用于白細胞使之釋放內(nèi)原性致熱原;②促使血管活性物質(zhì)如緩激肽、組胺、5-羥色胺、血管緊張素等釋放,使血壓下降,導致微循環(huán)障礙;③引起白細胞和血小板減少,激活凝血、纖溶系統(tǒng),產(chǎn)生出血傾向;彌漫性血管內(nèi)凝血;④經(jīng)C3旁路或經(jīng)典途徑激活補體;⑤直接或間接損害肝臟,引起糖代謝紊亂及酶學、蛋白代謝的改變;⑥激活白三烯、前列腺素、巨噬細胞、單核細胞及內(nèi)皮細胞活性。
          (4)各類疾病內(nèi)毒素血癥的發(fā)生率
          急性肝炎37-64%;爆發(fā)性肝炎58-100%;丙肝61.54%;膽石癥伴急性梗阻性化膿性感染85%;燒傷85%;敗血癥70%;多器官功能衰竭100%;急性胰腺炎90%;皮膚軟組織感染70-81.1%;腹腔感染72-84%;尿路感染70-80%(腎炎)、癌癥70%;肺炎100%;上感100%。
          (5)內(nèi)毒素血癥的治療
          內(nèi)毒素血癥的治療原則多主張:①減少內(nèi)毒素的產(chǎn)生和吸收;②改善內(nèi)毒素引起的微循環(huán)障礙。

          腸源性內(nèi)毒素血癥
          許多非革蘭氏陰性菌感染的重癥病人及處于應激狀態(tài)的患者,絕大部分出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥,血漿中內(nèi)毒素血癥主要來源于腸道內(nèi)毒素的吸收,因此腸源性內(nèi)毒素血癥是病人死亡的主要原因。
          腸源性內(nèi)毒素血癥的發(fā)病機制與如下幾方面有關:
          (1)腸道內(nèi)毒素生成和攝取增多(腸道微生物移位)
          機體免疫功能受損和腸粘膜免疫屏障的破壞,內(nèi)毒素移位,進入血循環(huán);
          腸粘膜屏障功能障礙,粘膜缺血、萎縮、破損、脫落均可造成內(nèi)毒素移位,發(fā)生腸源性內(nèi)毒素血癥;
          腸道微生態(tài)環(huán)境破壞,廣譜抗生素的長期應用減少了對抗生素敏感的厭氧菌的數(shù)量,導致革蘭氏陰性菌大量繁殖,突破粘膜屏障而移位進入血循環(huán)。
          (2)肝臟對內(nèi)毒素的清除功能減退,大量內(nèi)毒素在肝臟未經(jīng)解毒溢入體循環(huán)。
          (3)門體系統(tǒng)功能障礙,出現(xiàn)門體分流,來自腸道的內(nèi)毒素繞過肝臟,未經(jīng)滅活解毒,涌入體循環(huán),形成內(nèi)毒素血癥。
          (4)淋巴液生成增加,腹腔淋巴管--胸導管是內(nèi)毒素進入體循環(huán)的重要替代途徑。
          (5)外周血內(nèi)毒素滅活功能降低,各種原因造成的外周血滅活內(nèi)毒素能力下降,易發(fā)生腸源性內(nèi)毒素血癥。

          鱟的種屬及分布

              鱟,又稱作王蟹,是一種棲生于海洋中的低等無脊椎動物,大約出現(xiàn)在古生代泥盆紀,距今已明幾億年的歷史,但直到現(xiàn)在它的形態(tài)并無重大變化故有"活化石"之稱,在國外普通受到保護。  

               鱟試劑,即利用美州鱟或新鱟的血細胞裂解物提取而來,分別為  LAL試劑和TAL試劑兩種

               鱟,在動物學分類上,隸屬于節(jié)肢動物門(Arfhropoda),有螯肢亞門(chelicerata),肢口綱(Merostomata),劍尾目(Xiphosura)。出現(xiàn)在4億年前的古生代泥盆紀俗稱"活化石",鱟是從古生代的三葉蟲演化而來。

               鱟的種屬很少,目前全世界僅存三屬4種,分別為:

          1.  美洲鱟   Limulus  polyphemus  LinnaEUs分布在北美西洋岸

          2. 東方鱟TachyplEUs  tridentatus  Leach分布在中國、日本、菲律賓等

          3. 巨鱟  TachyplEUs  gigas  Muller分布在泰國、印度尼西亞等

          4.  園尾鱟  Car  cinoscorpius  rotundi  cauda  pocock分布馬來半島、印尼等

               其中能夠用于制備鱟試劑的主要有:1.美洲鱟和  2.東方鱟。

          鱟的地理分布狹隘,僅限于北美與東南亞一帶,歐洲雖發(fā)現(xiàn)過鱟的化石,但目前未發(fā)現(xiàn)有活鱟的存在,而分布在我國沿海一帶的鱟,都屬于同一種,取名為中國鱟,從浙江乍浦以南至福建、臺灣廣東均有分布,但以福建、廣東產(chǎn)的鱟個體大、數(shù)量多。

          鱟試劑的制備

            鱟試劑:即從鱟的血細胞裂解物中提取而來,用于制備鱟試劑的鱟主要為美洲鱟和東方鱟,所以目前國際上只有中、美、日、德等少數(shù)國家生產(chǎn)。鱟試劑分類在鱟的來源不同可分為  LAL試劑和TAL試劑,若按使用方法分類又可分為:凝膠法用鱟試劑,濁度法用試劑,顯色法用試劑三大類,目前在日本又開發(fā)出一種用于測定β-D-Gluean的試劑,象Gluspecy和由蠶的體液中提取出來的一種SLP試劑。關于鱟試劑的制備見下所示:  

          對于生產(chǎn)過程要嚴格按照無菌操作進行。

               隨著鱟試劑制備工藝的不斷完善,以及生物化學的發(fā)展,人們已逐漸認清了鱟試劑中各種組份,并已分離提取出來,到目前為止,鱟試劑中的主要組份包括有:C.B.G.凝固原,凝固蛋白酶以及適量的Caz  +Mg+Na+等。  

           

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