脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）的故事起源于1888年科學(xué)家將熱死亡的細(xì)菌注射到動物體內(nèi)，觀察到動物出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象。1892年，兼任德國醫(yī)生與細(xì)菌學(xué)家的Richard Pfeiffer在研究霍亂弧菌時提出“內(nèi)毒素"概念。1894年，意大利病理學(xué)家Eugenio Centanni利用復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)手段分離出內(nèi)毒素，證實(shí)了來自細(xì)菌裂解液致使動物發(fā)熱的物質(zhì)真實(shí)存在。他發(fā)現(xiàn)，革蘭氏陰性菌均能夠產(chǎn)生此類熱穩(wěn)定性強(qiáng)的物質(zhì)，并推測其可能不是蛋白質(zhì)。此時的內(nèi)毒素仍是猶抱琵琶半遮面，人們?yōu)槠淇鄲啦灰选?/p>

脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）是革蘭氏陰性細(xì)菌外壁中的一種成分，是由脂質(zhì)和多糖構(gòu)成的復(fù)合物。脂多糖很難從細(xì)胞壁脫落，當(dāng)細(xì)菌死亡等時它會通過溶解、破壞細(xì)胞來脫落，并通過作用于動物細(xì)胞等而發(fā)揮其毒性。由于這種性質(zhì)，它不是細(xì)菌分泌到體外的毒素（外毒素），而是不被分泌的“存在于細(xì)菌體內(nèi)的毒素"，所以又被稱為內(nèi)毒素。

LPS的結(jié)構(gòu)簡介

（1）LPS結(jié)構(gòu)對革蘭氏陰性菌的影響

兩親性的LPS分子，由脂質(zhì)A區(qū)域共價錨定在革蘭氏陰性菌的外膜（outer membrane, OM)上。OM是革蘭氏陰性菌高度結(jié)構(gòu)化的生理屏障，主要原因是LPS緊密地通過共價錨定排列在OM上以及較強(qiáng)的靜電相互作用。而且，鄰近富集帶有負(fù)電荷的磷酸鹽與LPS分子表面的二價陽離子產(chǎn)生的離子相互作用，也極大增強(qiáng)了OM的屏障作用。由此可見，LPS是革蘭氏陰性菌固有免疫的重要組成部分。

除了發(fā)揮重要的保護(hù)作用，LPS的結(jié)構(gòu)也會影響革蘭氏陰性菌菌落的表觀形態(tài)。通常表現(xiàn)為光滑的細(xì)菌中LPS的類型主要為S型LPS（S-LPS）；通常表現(xiàn)為粗糙的細(xì)菌中LPS的類型主要為R型LPS（R-LPS）

（2）LPS的結(jié)構(gòu)分析

S型LPS（S-LPS）：S-LPS由三部分組分組成：①脂質(zhì)A（Lipid A）；②核心寡糖鏈（core OS region）；③O-抗原（O-antigen）。

R型LPS（R-LPS）： R-LPS僅由脂質(zhì)A與核心寡糖鏈組成，而缺少O-抗原部分。

（3）研究LPS結(jié)構(gòu)的方法

由于LPS在單株菌落通常表現(xiàn)為復(fù)雜多分子集合，從細(xì)菌提取到解析某種細(xì)菌LPS的結(jié)構(gòu)通常需要分離純化、分析結(jié)構(gòu)組成元素以及推測LPS在細(xì)菌外膜的空間排列情況。本綜述對此部分內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)展開，研究LPS結(jié)構(gòu)方法的開發(fā)需要多學(xué)科技術(shù)的交叉，可幫助研究人員去理解LPS結(jié)構(gòu)組成與生理功能之間的聯(lián)系。

LPS的組分

（1）O-抗原（O-antigen）

O-抗原區(qū)域具有單糖的性質(zhì)，再加上其糖苷鍵的位置、立體化學(xué)性質(zhì)以及可修飾性（表格1），使之成為LPS可變性最高的部分。該區(qū)域的高度可變性決定了細(xì)菌的抗原特性，可保護(hù)細(xì)菌免受抗生素的毒害作用以及抵抗補(bǔ)體系統(tǒng)的溶解作用。此外，O-抗原還可參與細(xì)菌-細(xì)菌之間、細(xì)菌-噬菌體之間的相互作用。

（2）核心寡糖鏈（core OS region）

與O-抗原相比，核心寡糖鏈區(qū)域的結(jié)構(gòu)變化較小，可進(jìn)一步分為內(nèi)核心寡糖與外核心寡糖。通常，內(nèi)核心寡糖區(qū)域的特征單糖為Kdop，外核心寡糖區(qū)域的可變性高于內(nèi)核心寡糖區(qū)域。核心寡糖鏈也可以被其他化學(xué)基團(tuán)取代修飾（表格1），這些修飾與LPS表面的二價陽離子密切相關(guān)，也可能影響LPS在細(xì)菌外膜的折疊與組裝以及生理作用。

（3）脂質(zhì)A（Lipid A）

作為LPS的生物活性中心，脂質(zhì)A通常由兩個D-GlcpN單位組成：兩個葡萄胺、磷酸鹽和一定量的脂肪酸。疏水性的脂質(zhì)A由酮苷鍵與內(nèi)核心寡糖鏈相連，另外可將LPS錨定在細(xì)菌外膜上。雖然脂質(zhì)A的結(jié)構(gòu)高度保守，但微小的結(jié)構(gòu)變化將影響脂質(zhì)A的免疫刺激特性，這些變化可能來自環(huán)境對細(xì)菌的選擇壓力，細(xì)菌的自適應(yīng)以及外部刺激等因素。