病原毒素對組織細胞的作用分析課件

內(nèi)容提要內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性和在體內(nèi)的分布機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)宿主對革蘭氏陽性菌及其毒素的反應(yīng)2022/12/121內(nèi)容提要內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性和在體內(nèi)的分布2022/122022/12/1222022/12/112G-的外膜的結(jié)構(gòu)和功能不對稱雙層。LPS位于外層，數(shù)量多，覆蓋面廣細菌對外環(huán)境的變化起反應(yīng)和營養(yǎng)轉(zhuǎn)運阻止毒性成份的進入LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)LPS是抗體、免疫抑制劑和藥物攻擊的靶點2022/12/123G-的外膜的結(jié)構(gòu)和功能不對稱雙層。LPS位于外層，數(shù)量多，覆研究表明LPS引起G-嚴重感染和全身炎癥反應(yīng)毒性高活性免疫調(diào)節(jié)劑,促使宿主對病毒和細菌感染的非特異性抵抗對人類主要是毒性和致熱作用2022/12/124研究表明LPS引起G-嚴重感染和全身炎癥反應(yīng)毒性2022/12022/12/1252022/12/1152022/12/1262022/12/116

內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性O(shè)鏈重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶核心區(qū)外核心區(qū)：己糖區(qū)內(nèi)核心區(qū)：庚糖區(qū)，對細菌起存活作用類脂體A與LBP或細胞膜的受體識別分子特異結(jié)合通過受體介導(dǎo)機制活化細胞2022/12/127內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性O(shè)鏈2022/12/1172022/12/1282022/12/118內(nèi)毒素的吸收和分布來源:外源性：LPS或G-菌內(nèi)源性:腸道或炎癥感染灶吸收:

腸道門靜脈肝臟枯否細胞清除;肝、脾的巨噬細胞攝取快分布:

在肝脾迅速升高,后從巨噬細胞緩慢排出,糞尿排出慢2022/12/129內(nèi)毒素的吸收和分布來源:2022/12/119機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)宿主反應(yīng)發(fā)熱、全身酸中毒、底物和氧利用紊亂、代謝異常、白細胞增多、高血糖、低血壓、血管阻力下降、心輸出量增加可誘導(dǎo)髓樣/非髓樣細胞表達細胞因子、粘附蛋白和酶產(chǎn)生過多的炎癥介質(zhì)

?

有利：增強免疫反應(yīng)

?

不利：機體的功能紊亂和加重疾病的發(fā)展2022/12/1210機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)宿主反應(yīng)2022/12/1110LPS/APP-1急性期反應(yīng)蛋白a1酸性糖蛋白、a1抗胰蛋白酶、a1抗糜蛋白酶a1巨球蛋白、C反應(yīng)蛋白、補體成分C3、因子B白蛋白和鐵傳遞蛋白為負APP多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程2022/12/1211LPS/APP-1急性期反應(yīng)蛋白2022/12/1111LPS/APP-2

APP的產(chǎn)生LPS刺激單核巨噬細胞

-誘導(dǎo)IL-1、IL-6、TNF-激活NF-KB，調(diào)控APP基因表達

-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GS-協(xié)同肝細胞合成APP2022/12/1212LPS/APP-2APP的產(chǎn)生2022/12/1112機體反應(yīng)/補體活化機體高反應(yīng)

-г干擾素IL-6↑內(nèi)毒素↓補體活化

-O抗原多糖與補體C3b旁路激活途徑

-C1q經(jīng)典激活途徑

-C3b、C5a過敏毒素

2022/12/1213機體反應(yīng)/補體活化機體高反應(yīng)2022/12/1113內(nèi)毒素對細胞的激活單核/巨噬細胞巨噬細胞及其繼發(fā)產(chǎn)物介導(dǎo)了LPS的效應(yīng)變形、吞噬和殺菌、釋放促炎細胞因子*（TNF、IL-1、IL-6、IL-8)內(nèi)源性抗炎介質(zhì)(抑制因子、受體拮抗劑）介質(zhì)間的反饋調(diào)節(jié)*（NO、PGE2）抑制巨噬細胞產(chǎn)生致炎介質(zhì)TNF2022/12/1214內(nèi)毒素對細胞的激活單核/巨噬細胞2022/12/1114內(nèi)毒素對細胞的激活血管內(nèi)皮細胞LPS促凝血、促炎活性活化，因TNF和IL-1而增強局部促凝血活性增強（TF表達、血栓調(diào)理素下調(diào)和纖溶活性下降）LPS誘導(dǎo)VEC表面粘附分子ICAM-1、VCAM-1表達VEC也產(chǎn)生促炎因子（TNF、IL-1、IL-6、IL-8）VEC分泌NO，促使血管平滑肌舒張，參與低血壓發(fā)展2022/12/1215內(nèi)毒素對細胞的激活血管內(nèi)皮細胞2022/12/1115內(nèi)毒素對細胞的激活多形核白細胞（PMN）LPS增強趨化、粘附、吞噬和殺菌能力LPS介導(dǎo)氧化代謝和氧自由基的釋放LPS導(dǎo)致PMN向局部組織或全身脫顆粒，毒性酶釋放B淋巴細胞增殖、分化和免疫球蛋白的分泌（IgM)2022/12/1216內(nèi)毒素對細胞的激活多形核白細胞（PMN）2022/12/11G+菌侵入循環(huán)血流導(dǎo)致全身感染G-LPS與G+細胞壁作用的異同-抑制細胞因子基因被激活LBP:LPSbindingproteinTLR:Toll-likereceptors-產(chǎn)生炎性介質(zhì)LPS或LPS-CD14復(fù)合物+跨膜受體內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)-能與LPS結(jié)合巨噬細胞及其繼發(fā)產(chǎn)物介導(dǎo)了LPS的效應(yīng)內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性和在體內(nèi)的分布重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程-直接使宿主明顯失去防御能力?有利：增強免疫反應(yīng)細菌性通透性升高蛋白(BPI)GTP酶通過接合蛋白在胞漿膜內(nèi)側(cè)聚集TNF-，IL-1，IL-6，etc-防止細菌被吞噬,維持菌血癥細菌性通透性升高蛋白(BPI)-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GSNF-KB與炎癥反應(yīng)

NF-KB參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控控制炎癥細胞與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)細胞因子基因的表達聯(lián)系炎癥細胞受到炎癥因子刺激后發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)信號傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)NF-KB活性與疾病嚴重程度及預(yù)后相關(guān)

-內(nèi)毒素激活NF-KB增強TNF和IL-1的轉(zhuǎn)錄和釋放

-TNF和IL-1反過來激活NF-KB，放大炎癥信號2022/12/1217G+菌侵入循環(huán)血流導(dǎo)致全身感染NF-KB與炎癥反應(yīng)

NF-K

內(nèi)毒素-1

內(nèi)毒素耐受外周血單核或巨噬細胞預(yù)先受到小劑量內(nèi)毒素刺激再以大劑量刺激，其反應(yīng)性明顯下降細胞因子基因表達受抑制，分泌減少耐受細胞產(chǎn)生的細胞因子和炎癥介質(zhì)選擇性減少

2022/12/1218

內(nèi)毒素-1

內(nèi)毒素耐受2022/12/1118

內(nèi)毒素-2

耐受的機制

-受體后機制決定。NF-KB復(fù)合物的成分改變耐受細胞NF-KB核轉(zhuǎn)位以P50同源二聚體為主-抑制細胞因子基因被激活抑制NF-KB活化的機制

-上調(diào)P50基因表達和蛋白的過度表達

-促進P50二聚體的產(chǎn)生

-P50二聚體競爭性結(jié)合目的基因的NF-KB結(jié)合位點2022/12/1219

內(nèi)毒素-2

耐受的機制2022/12/1119內(nèi)毒素-3熱休克蛋白的保護作用

-熱休克抑制NF-kB向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，抑制

iNOS基因啟動子的活化花生四烯酸代謝產(chǎn)物的作用

-PGE2PGI2

→G蛋白↓→cAMP↓→LPS耐受→TNF↓2022/12/1220內(nèi)毒素-3熱休克蛋白的保護作用2022/12/1120

內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)毒素受體

-CD14是LPS或LPS-LBP復(fù)合物的受體

-CD14借助于GPI結(jié)構(gòu)錨定在細胞外膜上

-髓樣細胞表達錨定糖蛋白mCD14-LBP在增強LPS與mCD14結(jié)合中起關(guān)鍵作用

-LPS依賴于sCD14,直接激活或損傷(上)內(nèi)皮細胞

-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成2022/12/1221內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)毒素受體2022/12/1122022/12/12222022/12/1122細菌性通透性升高蛋白(BPI)與LBP的完整結(jié)構(gòu)相似與LPS的親和性與LBP類似，結(jié)合活性更高不能促進LPS與CD14的相互作用2022/12/1223細菌性通透性升高蛋白(BPI)與LBP的完整結(jié)構(gòu)相似20222022/12/12242022/12/1124

內(nèi)毒素受體（CD14）的功能兩個獨立功能區(qū)

-能與LPS結(jié)合

-介導(dǎo)LPS-CD14復(fù)合物與多分子受體復(fù)合物相互作用，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)需其它蛋白的參與介導(dǎo)細胞快速攝入LPS

2022/12/1225內(nèi)毒素受體（CD14）的功能兩個獨立功能區(qū)2022/12/2022/12/12262022/12/1126多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程LPS介導(dǎo)氧化代謝和氧自由基的釋放白蛋白和鐵傳遞蛋白為負APP內(nèi)源性:腸道或炎癥感染灶抗CD14單抗可阻斷低劑量LPS誘導(dǎo)的酪氨酸磷酸化出,糞尿排出慢巨噬細胞及其繼發(fā)產(chǎn)物介導(dǎo)了LPS的效應(yīng)PepG的生物活性可因與肽交聯(lián)的碳氫化合物和D-氨基酸的數(shù)量和修飾而改變Toll-likereceptor,TLRLPS增強趨化、粘附、吞噬和殺菌能力-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原a1巨球蛋白、C反應(yīng)蛋白、補體成分C3、因子B白蛋白和鐵傳遞蛋白為負APP-C1q經(jīng)典激活途徑介導(dǎo)細胞快速攝入LPS-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GS-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成-C-Jun氨基端或應(yīng)激活化蛋白激酶JNK重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶NF-KB參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控

其他內(nèi)毒素受體Toll-likereceptor,TLR

-TLR4可活化NF-KB，AP-1-使被轉(zhuǎn)染的細胞合成及釋放細胞因子

淋巴樣和髓樣細胞膜上一種73KD蛋白髓樣細胞膜上的兩種清道夫受體白細胞整合素CD11-CD18補體受體CR3和CR4

2022/12/1227多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程其他內(nèi)毒素受體Toll-l

對抗內(nèi)毒素的策略與LPS結(jié)合，如抗LPS抗體和結(jié)合蛋白BPI與LBP結(jié)合并抑制它與LPS結(jié)合，如抗LBP抗體阻斷單一的LPS受體，如抗CD14抗體無毒或模擬的LPS阻斷復(fù)式LPS受體阻斷LPS信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，如TPK抑制劑

2022/12/1228對抗內(nèi)毒素的策略與LPS結(jié)合，如抗LPS抗體和結(jié)合蛋白BP2022/12/12292022/12/1129

蛋白磷酸化和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控絲裂素活化蛋白激酶（MAPKs)

-細胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK-C-Jun氨基端或應(yīng)激活化蛋白激酶JNK-ERK5-p38MAPK要求絲/蘇和酪氨酸雙磷酸化才能激活酶LPS激活細胞內(nèi)的激酶級聯(lián)反應(yīng)涉及MAPK

家族成員：

ERK1、ERK2和p38

2022/12/1230蛋白磷酸化和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控絲裂素活化蛋白激酶（MAPKs)2MAPK通路-1LPS處理單核巨噬細胞使多種蛋白酪氨酸磷酸化升高MAPK或TPK抑制劑可阻斷LPS誘導(dǎo)的同類酪氨酸磷酸化P38和ERK1的酪氨酸磷酸化參與LPS-sCD14復(fù)合物激活EC信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抗CD14單抗可阻斷低劑量LPS誘導(dǎo)的酪氨酸磷酸化2022/12/1231MAPK通路-1LPS處理單核巨噬細胞使多種蛋白酪氨酸磷酸化MAPK通路-2LPS誘導(dǎo)TNF基因表達中絲/蘇氨酸磷酸化的重要作用LPS刺激單核/巨噬細胞可激活絲/蘇MAPK家族各成員，MAPK1-2、P38和人類同源物CSBP1-2CSBP1-2的抑制劑可抑制TNFmRNA翻譯絲/蘇磷酸酶1和2A可作用于轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平，刺激單核細胞釋放TNF2022/12/1232MAPK通路-2LPS誘導(dǎo)TNF基因表達中絲/蘇氨酸磷酸化的TPK和MAPK/LPS參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

2022/12/1233LPS或LPS-CD14復(fù)合物+跨膜受體跨膜受體蛋白胞漿區(qū)段磷酸化/或去磷酸化，脂類遞質(zhì)的形成

GTP酶通過接合蛋白在胞漿膜內(nèi)側(cè)聚集

多個蛋白激酶激活TPK和MAPK/LPS參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)2022/122022/12/1234LPS激活產(chǎn)EP細胞產(chǎn)生和釋放EP的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)??LPSLBPCD14TLR4?NF-BpathwayMAPKpathwaysTNF-，IL-1，IL-6，etcCellularmembraneLBP:LPSbindingproteinTLR:Toll-likereceptors2022/12/1134LPS激活產(chǎn)EP細胞產(chǎn)生和釋放EP的2022/12/12352022/12/11352022/12/12362022/12/1136抑制NF-KB活化的機制與LBP或細胞膜的受體識別分子特異結(jié)合-髓樣細胞表達錨定糖蛋白mCD14外周血單核或巨噬細胞預(yù)先受到小劑量內(nèi)毒素刺激-兩種多聚體：磷壁酸LTA、聚糖肽PepG組成-對LTA引起的反應(yīng)起放大作用重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶LPS激活細胞內(nèi)的激酶級聯(lián)反應(yīng)涉及MAPK?有利：增強免疫反應(yīng)LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)對細胞壁特性的識別和反應(yīng)蛋白磷酸化和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控跨膜受體蛋白胞漿區(qū)段磷酸化/或去磷酸化，脂類遞質(zhì)的形成MAPKpathways?有利：增強免疫反應(yīng)內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性控制炎癥細胞與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)細胞因子基因的表達-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成宿主對革蘭氏陽性菌及其毒素的反應(yīng)2022/12/1237抑制NF-KB活化的機制2022/12/11372022/12/12382022/12/11382022/12/12392022/12/11392022/12/12402022/12/1140G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)和生物效應(yīng)G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)

-單一大分子，交聯(lián)晶格平行狀結(jié)構(gòu)

-兩種多聚體：磷壁酸LTA、聚糖肽PepG組成

G+細胞壁的生物活性

-與人類細胞結(jié)合

-與已知的細胞表面受體或結(jié)合蛋白結(jié)合

-產(chǎn)生炎性介質(zhì)2022/12/1241G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)和生物效應(yīng)G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)2022/122022/12/12422022/12/1142LTA與PepGLTA起裝飾PepG的作用PepG經(jīng)磷酸修飾增強了炎癥反應(yīng)PepG的生物活性可因與肽交聯(lián)的碳氫化合物和D-氨基酸的數(shù)量和修飾而改變2022/12/1243LTA與PepGLTA起裝飾PepG的作用2022/12/12022/12/1244

2022/12/1144LTA、PepG與炎癥反應(yīng)NAG-NAM-L-丙氨酸-異谷氨基酸是PepG的生物活性部分，負責(zé)PepG與r-干擾素或LTA協(xié)同在巨噬細胞產(chǎn)生iNOSLTA-LTA結(jié)構(gòu)決定特定細菌的發(fā)病特征PepG-對LTA引起的反應(yīng)起放大作用2022/12/1245LTA、PepG與炎癥反應(yīng)NAG-NAM-L-丙氨酸-異谷氨

G-LPS與G+細胞壁作用的異同對細胞壁特性的識別和反應(yīng)

-與內(nèi)毒素誘導(dǎo)的通路一致

-CD14是關(guān)鍵

-NF-KB核轉(zhuǎn)位,誘導(dǎo)大量急性相反應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生細胞因子*“替代性”受體PAF受體G+細菌壁比G-內(nèi)毒素產(chǎn)生IL-1的作用強

2022/12/1246G-LPS與G+細胞壁作用的異同對細胞壁特性的識別和反應(yīng)2不能促進LPS與CD14的相互作用阻斷單一的LPS受體，如抗CD14抗體-C-Jun氨基端或應(yīng)激活化蛋白激酶JNK-刺激表達VB區(qū)的T細胞,引起大量細胞因子的分泌MAPKpathways絲裂素活化蛋白激酶（MAPKs)-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成-與人類細胞結(jié)合內(nèi)核心區(qū)：庚糖區(qū)，對細菌起存活作用NAG-NAM-L-丙氨酸-異谷氨基酸是PepG的生物活性部分，負責(zé)PepG與r-干擾素或LTA協(xié)同在巨噬細胞產(chǎn)生iNOSG+菌表面蛋白質(zhì)對毒性的影響重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GS“替代性”受體PAF受體-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原PepG經(jīng)磷酸修飾增強了炎癥反應(yīng)TPK和MAPK/LPS參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)源性抗炎介質(zhì)(抑制因子、受體拮抗劑）LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)-防止細菌被吞噬,維持菌血癥2022/12/1247不能促進LPS與CD14的相互作用2022/12/1147G+菌毒素及其作用毒素對人類作用很強

-作用機制各不相同在生物膜上打孔,殺死真核細胞

-與對機體的致病性相關(guān)致熱原性外毒素

-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原

-刺激表達VB區(qū)的T細胞,引起大量細胞因子的分泌細胞表面成分夾膜多糖

-防止細菌被吞噬,維持菌血癥

-直接使宿主明顯失去防御能力

2022/12/1248G+菌毒素及其作用毒素對人類作用很強2022/12/11G+菌表面蛋白質(zhì)對毒性的影響介導(dǎo)細菌靶定到宿主的各感染部位抵消宿主局部防御機制錨定在G+菌胞膜上的蛋白質(zhì)被宿主攝入并影響毒性

2022/12/1249G+菌表面蛋白質(zhì)對毒性的影響介導(dǎo)細菌靶定到宿主的各感染部G+菌侵入循環(huán)血流導(dǎo)致全身感染集落形成啟動入侵抗吞噬夾膜使補體的溶解作用不敏感PAF受體的出現(xiàn)使肺炎球菌粘附增強

2022/12/1250G+菌侵入循環(huán)血流導(dǎo)致全身感染集落形成啟動入侵2022/

內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性O(shè)鏈重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶核心區(qū)外核心區(qū)：己糖區(qū)內(nèi)核心區(qū)：庚糖區(qū)，對細菌起存活作用類脂體A與LBP或細胞膜的受體識別分子特異結(jié)合通過受體介導(dǎo)機制活化細胞2022/12/1251內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性O(shè)鏈2022/12/1151機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)宿主反應(yīng)發(fā)熱、全身酸中毒、底物和氧利用紊亂、代謝異常、白細胞增多、高血糖、低血壓、血管阻力下降、心輸出量增加可誘導(dǎo)髓樣/非髓樣細胞表達細胞因子、粘附蛋白和酶產(chǎn)生過多的炎癥介質(zhì)

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有利：增強免疫反應(yīng)

?

不利：機體的功能紊亂和加重疾病的發(fā)展2022/12/1252機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)宿主反應(yīng)2022/12/1152細菌性通透性升高蛋白(BPI)與LBP的完整結(jié)構(gòu)相似與LPS的親和性與LBP類似，結(jié)合活性更高不能促進LPS與CD14的相互作用2022/12/1253細菌性通透性升高蛋白(BPI)與LBP的完整結(jié)構(gòu)相似20222022/12/1254LPS激活產(chǎn)EP細胞產(chǎn)生和釋放EP的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)??LPSLBPCD14TLR4?NF-BpathwayMAPKpathwaysTNF-，IL-1，IL-6，etcCellularmembraneLBP:LPSbindingproteinTLR:Toll-likereceptors2022/12/1154LPS激活產(chǎn)EP細胞產(chǎn)生和釋放EP的2022/12/12552022/12/11552022/12/12562022/12/1156-作用機制各不相同-防止細菌被吞噬,維持菌血癥LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)PepG的生物活性可因與肽交聯(lián)的碳氫化合物和D-氨基酸的數(shù)量和修飾而改變外周血單核或巨噬細胞預(yù)先受到小劑量內(nèi)毒素刺激花生四烯酸代謝產(chǎn)物的作用內(nèi)核心區(qū)：庚糖區(qū)，對細菌起存活作用-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成MAPKpathways-抑制細胞因子基因被激活-г干擾素IL-6↑內(nèi)毒素↓LPS是抗體、免疫抑制劑和藥物攻擊的靶點“替代性”受體PAF受體-CD14是關(guān)鍵多形核白細胞（PMN）-受體后機制決定。-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GSVEC分泌NO，促使血管平滑肌舒張，參與低血壓發(fā)展阻斷單一的LPS受體，如抗CD14抗體PepG經(jīng)磷酸修飾增強了炎癥反應(yīng)LTA與PepGLTA起裝飾PepG的作用PepG經(jīng)磷酸修飾增強了炎癥反應(yīng)PepG的生物活性可因與肽交聯(lián)的碳氫化合物和D-氨基酸的數(shù)量和修飾而改變2022/12/1257-作用機制各不相同LTA與PepGLTA起裝飾PepG的作細菌對外環(huán)境的變化起反應(yīng)和營養(yǎng)轉(zhuǎn)運-LBP在增強LPS與mCD14結(jié)合中起關(guān)鍵作用NF-KB與炎癥反應(yīng)“替代性”受體PAF受體重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶NF-KB與炎癥反應(yīng)-使被轉(zhuǎn)染的細胞合成及釋放細胞因子家族成員：ERK1、ERK2和p38NF-BpathwayLPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)MAPKpathwaysLPS是抗體、免疫抑制劑和藥物攻擊的靶點不能促進LPS與CD14的相互作用家族成員：ERK1、ERK2和p38-抑制細胞因子基因被激活-兩種多聚體：磷壁酸LTA、聚糖肽PepG組成-協(xié)同肝細胞合成APP再以大劑量刺激，其反應(yīng)性明顯下降G+菌毒素及其作用重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶G+菌毒素及其作用毒素對人類作用很強

-作用機制各不相同在生物膜上打孔,殺死真核細胞

-與對機體的致病性相關(guān)致熱原性外毒素

-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原

-刺激表達VB區(qū)的T細胞,引起大量細胞因子的分泌細胞表面成分夾膜多糖

-防止細菌被吞噬,維持菌血癥

-直接使宿主明顯失去防御能力

2022/12/1258細菌對外環(huán)境的變化起反應(yīng)和營養(yǎng)轉(zhuǎn)運G+菌毒素及其作用毒素內(nèi)容提要內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性和在體內(nèi)的分布機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)宿主對革蘭氏陽性菌及其毒素的反應(yīng)2022/12/1259內(nèi)容提要內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性和在體內(nèi)的分布2022/122022/12/12602022/12/112G-的外膜的結(jié)構(gòu)和功能不對稱雙層。LPS位于外層，數(shù)量多，覆蓋面廣細菌對外環(huán)境的變化起反應(yīng)和營養(yǎng)轉(zhuǎn)運阻止毒性成份的進入LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)LPS是抗體、免疫抑制劑和藥物攻擊的靶點2022/12/1261G-的外膜的結(jié)構(gòu)和功能不對稱雙層。LPS位于外層，數(shù)量多，覆研究表明LPS引起G-嚴重感染和全身炎癥反應(yīng)毒性高活性免疫調(diào)節(jié)劑,促使宿主對病毒和細菌感染的非特異性抵抗對人類主要是毒性和致熱作用2022/12/1262研究表明LPS引起G-嚴重感染和全身炎癥反應(yīng)毒性2022/12022/12/12632022/12/1152022/12/12642022/12/116

內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性O(shè)鏈重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶核心區(qū)外核心區(qū)：己糖區(qū)內(nèi)核心區(qū)：庚糖區(qū)，對細菌起存活作用類脂體A與LBP或細胞膜的受體識別分子特異結(jié)合通過受體介導(dǎo)機制活化細胞2022/12/1265內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性O(shè)鏈2022/12/1172022/12/12662022/12/118內(nèi)毒素的吸收和分布來源:外源性：LPS或G-菌內(nèi)源性:腸道或炎癥感染灶吸收:

腸道門靜脈肝臟枯否細胞清除;肝、脾的巨噬細胞攝取快分布:

在肝脾迅速升高,后從巨噬細胞緩慢排出,糞尿排出慢2022/12/1267內(nèi)毒素的吸收和分布來源:2022/12/119機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)宿主反應(yīng)發(fā)熱、全身酸中毒、底物和氧利用紊亂、代謝異常、白細胞增多、高血糖、低血壓、血管阻力下降、心輸出量增加可誘導(dǎo)髓樣/非髓樣細胞表達細胞因子、粘附蛋白和酶產(chǎn)生過多的炎癥介質(zhì)

?

有利：增強免疫反應(yīng)

?

不利：機體的功能紊亂和加重疾病的發(fā)展2022/12/1268機體對內(nèi)毒素的反應(yīng)宿主反應(yīng)2022/12/1110LPS/APP-1急性期反應(yīng)蛋白a1酸性糖蛋白、a1抗胰蛋白酶、a1抗糜蛋白酶a1巨球蛋白、C反應(yīng)蛋白、補體成分C3、因子B白蛋白和鐵傳遞蛋白為負APP多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程2022/12/1269LPS/APP-1急性期反應(yīng)蛋白2022/12/1111LPS/APP-2

APP的產(chǎn)生LPS刺激單核巨噬細胞

-誘導(dǎo)IL-1、IL-6、TNF-激活NF-KB，調(diào)控APP基因表達

-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GS-協(xié)同肝細胞合成APP2022/12/1270LPS/APP-2APP的產(chǎn)生2022/12/1112機體反應(yīng)/補體活化機體高反應(yīng)

-г干擾素IL-6↑內(nèi)毒素↓補體活化

-O抗原多糖與補體C3b旁路激活途徑

-C1q經(jīng)典激活途徑

-C3b、C5a過敏毒素

2022/12/1271機體反應(yīng)/補體活化機體高反應(yīng)2022/12/1113內(nèi)毒素對細胞的激活單核/巨噬細胞巨噬細胞及其繼發(fā)產(chǎn)物介導(dǎo)了LPS的效應(yīng)變形、吞噬和殺菌、釋放促炎細胞因子*（TNF、IL-1、IL-6、IL-8)內(nèi)源性抗炎介質(zhì)(抑制因子、受體拮抗劑）介質(zhì)間的反饋調(diào)節(jié)*（NO、PGE2）抑制巨噬細胞產(chǎn)生致炎介質(zhì)TNF2022/12/1272內(nèi)毒素對細胞的激活單核/巨噬細胞2022/12/1114內(nèi)毒素對細胞的激活血管內(nèi)皮細胞LPS促凝血、促炎活性活化，因TNF和IL-1而增強局部促凝血活性增強（TF表達、血栓調(diào)理素下調(diào)和纖溶活性下降）LPS誘導(dǎo)VEC表面粘附分子ICAM-1、VCAM-1表達VEC也產(chǎn)生促炎因子（TNF、IL-1、IL-6、IL-8）VEC分泌NO，促使血管平滑肌舒張，參與低血壓發(fā)展2022/12/1273內(nèi)毒素對細胞的激活血管內(nèi)皮細胞2022/12/1115內(nèi)毒素對細胞的激活多形核白細胞（PMN）LPS增強趨化、粘附、吞噬和殺菌能力LPS介導(dǎo)氧化代謝和氧自由基的釋放LPS導(dǎo)致PMN向局部組織或全身脫顆粒，毒性酶釋放B淋巴細胞增殖、分化和免疫球蛋白的分泌（IgM)2022/12/1274內(nèi)毒素對細胞的激活多形核白細胞（PMN）2022/12/11G+菌侵入循環(huán)血流導(dǎo)致全身感染G-LPS與G+細胞壁作用的異同-抑制細胞因子基因被激活LBP:LPSbindingproteinTLR:Toll-likereceptors-產(chǎn)生炎性介質(zhì)LPS或LPS-CD14復(fù)合物+跨膜受體內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)-能與LPS結(jié)合巨噬細胞及其繼發(fā)產(chǎn)物介導(dǎo)了LPS的效應(yīng)內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)活性和在體內(nèi)的分布重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程-直接使宿主明顯失去防御能力?有利：增強免疫反應(yīng)細菌性通透性升高蛋白(BPI)GTP酶通過接合蛋白在胞漿膜內(nèi)側(cè)聚集TNF-，IL-1，IL-6，etc-防止細菌被吞噬,維持菌血癥細菌性通透性升高蛋白(BPI)-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GSNF-KB與炎癥反應(yīng)

NF-KB參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控控制炎癥細胞與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)細胞因子基因的表達聯(lián)系炎癥細胞受到炎癥因子刺激后發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)信號傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵環(huán)節(jié)NF-KB活性與疾病嚴重程度及預(yù)后相關(guān)

-內(nèi)毒素激活NF-KB增強TNF和IL-1的轉(zhuǎn)錄和釋放

-TNF和IL-1反過來激活NF-KB，放大炎癥信號2022/12/1275G+菌侵入循環(huán)血流導(dǎo)致全身感染NF-KB與炎癥反應(yīng)

NF-K

內(nèi)毒素-1

內(nèi)毒素耐受外周血單核或巨噬細胞預(yù)先受到小劑量內(nèi)毒素刺激再以大劑量刺激，其反應(yīng)性明顯下降細胞因子基因表達受抑制，分泌減少耐受細胞產(chǎn)生的細胞因子和炎癥介質(zhì)選擇性減少

2022/12/1276

內(nèi)毒素-1

內(nèi)毒素耐受2022/12/1118

內(nèi)毒素-2

耐受的機制

-受體后機制決定。NF-KB復(fù)合物的成分改變耐受細胞NF-KB核轉(zhuǎn)位以P50同源二聚體為主-抑制細胞因子基因被激活抑制NF-KB活化的機制

-上調(diào)P50基因表達和蛋白的過度表達

-促進P50二聚體的產(chǎn)生

-P50二聚體競爭性結(jié)合目的基因的NF-KB結(jié)合位點2022/12/1277

內(nèi)毒素-2

耐受的機制2022/12/1119內(nèi)毒素-3熱休克蛋白的保護作用

-熱休克抑制NF-kB向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，抑制

iNOS基因啟動子的活化花生四烯酸代謝產(chǎn)物的作用

-PGE2PGI2

→G蛋白↓→cAMP↓→LPS耐受→TNF↓2022/12/1278內(nèi)毒素-3熱休克蛋白的保護作用2022/12/1120

內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)毒素受體

-CD14是LPS或LPS-LBP復(fù)合物的受體

-CD14借助于GPI結(jié)構(gòu)錨定在細胞外膜上

-髓樣細胞表達錨定糖蛋白mCD14-LBP在增強LPS與mCD14結(jié)合中起關(guān)鍵作用

-LPS依賴于sCD14,直接激活或損傷(上)內(nèi)皮細胞

-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成2022/12/1279內(nèi)毒素受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)毒素受體2022/12/1122022/12/12802022/12/1122細菌性通透性升高蛋白(BPI)與LBP的完整結(jié)構(gòu)相似與LPS的親和性與LBP類似，結(jié)合活性更高不能促進LPS與CD14的相互作用2022/12/1281細菌性通透性升高蛋白(BPI)與LBP的完整結(jié)構(gòu)相似20222022/12/12822022/12/1124

內(nèi)毒素受體（CD14）的功能兩個獨立功能區(qū)

-能與LPS結(jié)合

-介導(dǎo)LPS-CD14復(fù)合物與多分子受體復(fù)合物相互作用，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)需其它蛋白的參與介導(dǎo)細胞快速攝入LPS

2022/12/1283內(nèi)毒素受體（CD14）的功能兩個獨立功能區(qū)2022/12/2022/12/12842022/12/1126多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程LPS介導(dǎo)氧化代謝和氧自由基的釋放白蛋白和鐵傳遞蛋白為負APP內(nèi)源性:腸道或炎癥感染灶抗CD14單抗可阻斷低劑量LPS誘導(dǎo)的酪氨酸磷酸化出,糞尿排出慢巨噬細胞及其繼發(fā)產(chǎn)物介導(dǎo)了LPS的效應(yīng)PepG的生物活性可因與肽交聯(lián)的碳氫化合物和D-氨基酸的數(shù)量和修飾而改變Toll-likereceptor,TLRLPS增強趨化、粘附、吞噬和殺菌能力-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原a1巨球蛋白、C反應(yīng)蛋白、補體成分C3、因子B白蛋白和鐵傳遞蛋白為負APP-C1q經(jīng)典激活途徑介導(dǎo)細胞快速攝入LPS-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GS-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成-C-Jun氨基端或應(yīng)激活化蛋白激酶JNK重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶NF-KB參與炎癥反應(yīng)的調(diào)控

其他內(nèi)毒素受體Toll-likereceptor,TLR

-TLR4可活化NF-KB，AP-1-使被轉(zhuǎn)染的細胞合成及釋放細胞因子

淋巴樣和髓樣細胞膜上一種73KD蛋白髓樣細胞膜上的兩種清道夫受體白細胞整合素CD11-CD18補體受體CR3和CR4

2022/12/1285多數(shù)具防御功能，少數(shù)參與發(fā)病過程其他內(nèi)毒素受體Toll-l

對抗內(nèi)毒素的策略與LPS結(jié)合，如抗LPS抗體和結(jié)合蛋白BPI與LBP結(jié)合并抑制它與LPS結(jié)合，如抗LBP抗體阻斷單一的LPS受體，如抗CD14抗體無毒或模擬的LPS阻斷復(fù)式LPS受體阻斷LPS信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，如TPK抑制劑

2022/12/1286對抗內(nèi)毒素的策略與LPS結(jié)合，如抗LPS抗體和結(jié)合蛋白BP2022/12/12872022/12/1129

蛋白磷酸化和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控絲裂素活化蛋白激酶（MAPKs)

-細胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK-C-Jun氨基端或應(yīng)激活化蛋白激酶JNK-ERK5-p38MAPK要求絲/蘇和酪氨酸雙磷酸化才能激活酶LPS激活細胞內(nèi)的激酶級聯(lián)反應(yīng)涉及MAPK

家族成員：

ERK1、ERK2和p38

2022/12/1288蛋白磷酸化和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控絲裂素活化蛋白激酶（MAPKs)2MAPK通路-1LPS處理單核巨噬細胞使多種蛋白酪氨酸磷酸化升高MAPK或TPK抑制劑可阻斷LPS誘導(dǎo)的同類酪氨酸磷酸化P38和ERK1的酪氨酸磷酸化參與LPS-sCD14復(fù)合物激活EC信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抗CD14單抗可阻斷低劑量LPS誘導(dǎo)的酪氨酸磷酸化2022/12/1289MAPK通路-1LPS處理單核巨噬細胞使多種蛋白酪氨酸磷酸化MAPK通路-2LPS誘導(dǎo)TNF基因表達中絲/蘇氨酸磷酸化的重要作用LPS刺激單核/巨噬細胞可激活絲/蘇MAPK家族各成員，MAPK1-2、P38和人類同源物CSBP1-2CSBP1-2的抑制劑可抑制TNFmRNA翻譯絲/蘇磷酸酶1和2A可作用于轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平，刺激單核細胞釋放TNF2022/12/1290MAPK通路-2LPS誘導(dǎo)TNF基因表達中絲/蘇氨酸磷酸化的TPK和MAPK/LPS參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

2022/12/1291LPS或LPS-CD14復(fù)合物+跨膜受體跨膜受體蛋白胞漿區(qū)段磷酸化/或去磷酸化，脂類遞質(zhì)的形成

GTP酶通過接合蛋白在胞漿膜內(nèi)側(cè)聚集

多個蛋白激酶激活TPK和MAPK/LPS參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)2022/122022/12/1292LPS激活產(chǎn)EP細胞產(chǎn)生和釋放EP的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)??LPSLBPCD14TLR4?NF-BpathwayMAPKpathwaysTNF-，IL-1，IL-6，etcCellularmembraneLBP:LPSbindingproteinTLR:Toll-likereceptors2022/12/1134LPS激活產(chǎn)EP細胞產(chǎn)生和釋放EP的2022/12/12932022/12/11352022/12/12942022/12/1136抑制NF-KB活化的機制與LBP或細胞膜的受體識別分子特異結(jié)合-髓樣細胞表達錨定糖蛋白mCD14外周血單核或巨噬細胞預(yù)先受到小劑量內(nèi)毒素刺激-兩種多聚體：磷壁酸LTA、聚糖肽PepG組成-對LTA引起的反應(yīng)起放大作用重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶LPS激活細胞內(nèi)的激酶級聯(lián)反應(yīng)涉及MAPK?有利：增強免疫反應(yīng)LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)對細胞壁特性的識別和反應(yīng)蛋白磷酸化和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控跨膜受體蛋白胞漿區(qū)段磷酸化/或去磷酸化，脂類遞質(zhì)的形成MAPKpathways?有利：增強免疫反應(yīng)內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)和生物活性控制炎癥細胞與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)細胞因子基因的表達-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成宿主對革蘭氏陽性菌及其毒素的反應(yīng)2022/12/1295抑制NF-KB活化的機制2022/12/11372022/12/12962022/12/11382022/12/12972022/12/11392022/12/12982022/12/1140G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)和生物效應(yīng)G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)

-單一大分子，交聯(lián)晶格平行狀結(jié)構(gòu)

-兩種多聚體：磷壁酸LTA、聚糖肽PepG組成

G+細胞壁的生物活性

-與人類細胞結(jié)合

-與已知的細胞表面受體或結(jié)合蛋白結(jié)合

-產(chǎn)生炎性介質(zhì)2022/12/1299G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)和生物效應(yīng)G+菌細胞壁結(jié)構(gòu)2022/122022/12/121002022/12/1142LTA與PepGLTA起裝飾PepG的作用PepG經(jīng)磷酸修飾增強了炎癥反應(yīng)PepG的生物活性可因與肽交聯(lián)的碳氫化合物和D-氨基酸的數(shù)量和修飾而改變2022/12/12101LTA與PepGLTA起裝飾PepG的作用2022/12/12022/12/12102

2022/12/1144LTA、PepG與炎癥反應(yīng)NAG-NAM-L-丙氨酸-異谷氨基酸是PepG的生物活性部分，負責(zé)PepG與r-干擾素或LTA協(xié)同在巨噬細胞產(chǎn)生iNOSLTA-LTA結(jié)構(gòu)決定特定細菌的發(fā)病特征PepG-對LTA引起的反應(yīng)起放大作用2022/12/12103LTA、PepG與炎癥反應(yīng)NAG-NAM-L-丙氨酸-異谷氨

G-LPS與G+細胞壁作用的異同對細胞壁特性的識別和反應(yīng)

-與內(nèi)毒素誘導(dǎo)的通路一致

-CD14是關(guān)鍵

-NF-KB核轉(zhuǎn)位,誘導(dǎo)大量急性相反應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生細胞因子*“替代性”受體PAF受體G+細菌壁比G-內(nèi)毒素產(chǎn)生IL-1的作用強

2022/12/12104G-LPS與G+細胞壁作用的異同對細胞壁特性的識別和反應(yīng)2不能促進LPS與CD14的相互作用阻斷單一的LPS受體，如抗CD14抗體-C-Jun氨基端或應(yīng)激活化蛋白激酶JNK-刺激表達VB區(qū)的T細胞,引起大量細胞因子的分泌MAPKpathways絲裂素活化蛋白激酶（MAPKs)-LBP催化LPS-sCD14復(fù)合物的形成-與人類細胞結(jié)合內(nèi)核心區(qū)：庚糖區(qū)，對細菌起存活作用NAG-NAM-L-丙氨酸-異谷氨基酸是PepG的生物活性部分，負責(zé)PepG與r-干擾素或LTA協(xié)同在巨噬細胞產(chǎn)生iNOSG+菌表面蛋白質(zhì)對毒性的影響重要的抗原，宿主體內(nèi)存活，抗生素的靶-IL-1、IL-6促使下丘腦和垂體釋放ACTH--GS“替代性”受體PAF受體-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原PepG經(jīng)磷酸修飾增強了炎癥反應(yīng)TPK和MAPK/LPS參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)源性抗炎介質(zhì)(抑制因子、受體拮抗劑）LPS的完整性是細菌存活的基礎(chǔ)-防止細菌被吞噬,維持菌血癥2022/12/12105不能促進LPS與CD14的相互作用2022/12/1147G+菌毒素及其作用毒素對人類作用很強

-作用機制各不相同在生物膜上打孔,殺死真核細胞

-與對機體的致病性相關(guān)致熱原性外毒素

-功能相關(guān)，結(jié)構(gòu)相近,可用于設(shè)計細菌超抗原

-刺激表達VB區(qū)的T細胞,引起大量細胞因子的分泌細胞表面成分夾膜多糖

-防止細菌被吞噬,維持菌血癥

-直接使宿主明顯失去防御能力

2022/12/12106G+菌毒素及其作用毒素對人類作用很強2022/12/11G+菌表面蛋白質(zhì)對毒性的影響介導(dǎo)細菌靶定到宿主的各感染部位抵消宿主局部防御機制錨定在G+菌胞膜上的蛋白質(zhì)被宿主攝入并影響毒性

2022/12/12107G+菌表面蛋白質(zhì)