S-LPS与R-LPS的结构分析

研究LPS结构的方法

由于LPS在单株菌落通常表现为复杂多分子集合，从细菌提取到解析某种细菌LPS的结构通常需要分离纯化、分析结构组成元素以及推测LPS在细菌外膜的空间排列情况。研究LPS结构方法的开发需要多学科技术的交叉，可帮助研究人员去理解LPS结构组成与生理功能之间的联系。

脂多糖(LPS)组分O-抗原（O-antigen

O-抗原区域具有单糖的性质，再加上其糖苷键的位置、立体化学性质以及可修饰性，使之成为LPS可变性最高的部分。该区域的高度可变性决定了细菌的抗原特性，可保护细菌免受抗生素的毒害作用以及抵抗补体系统的溶解作用。此外，O-抗原还可参与细菌-细菌之间、细菌-噬菌体之间的相互作用。

核心寡糖链（core OS region）

与O-抗原相比，核心寡糖链区域的结构变化较小，可进一步分为内核心寡糖与外核心寡糖。通常，内核心寡糖区域的特征单糖为Kdop，外核心寡糖区域的可变性高于内核心寡糖区域。核心寡糖链也可以被其他化学基团取代修饰，这些修饰与LPS表面的二价阳离子密切相关，也可能影响LPS在细菌外膜的折叠与组装以及生理作用。

脂质A（Lipid A）

作为LPS的生物活性中心，脂质A通常由两个D-GlcpN单位组成：两个葡萄胺、磷酸盐和一定量的脂肪酸。疏水性的脂质A由酮苷键与内核心寡糖链相连，另外可将LPS锚定在细菌外膜上。虽然脂质A的结构高度保守，但微小的结构变化将影响脂质A的免疫刺激特性，这些变化可能来自环境对细菌的选择压力，细菌的自适应以及外部刺激等因素。

脂多糖(LPS)受体

脱落的脂多糖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同样作为脂多糖受体在发挥着作用。

TLR4作用下的脂多糖的识别机制首先是以内毒素结合蛋白（LBP）捕获脂多糖，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

脂多糖(LPS)信号传导以TLR4为媒介的信号转导途径。

通过配体结合形成的细胞内信号转导途径就和IL-1受体是一样的，具体情况如下。首先，当脂多糖与TLR4结合时，其会通过衔接蛋白-髓样分化因子88（英文名：Myeloid Differentiation Protein-88、MyD88）激活丝氨酸/苏氨酸激酶这种IL-1受体相关激酶（英文名：IL-1 Receptor Associating Kinase、IRAK）。此外，它还会通过位于IRAK下游的衔接蛋白TRAF-6（TNF Receptor-associated Factor-6）刺激与炎症反应有关的NFκB(Nuclear Factor Kappa-B)和MAP激酶家族等的活化作用，展现其转录活性。

胞外LPS-TLR4细胞信号通路

LPS脂多糖与巨噬细胞

巨噬细胞

自然免疫的主角是巨噬细胞，将异物吸入自身体内，通过酶进行分解和处理可以清理体内所有不必要的垃圾。

如果巨噬细胞的功能明显下降，体内就会充满垃圾，而且这些垃圾会引发各种各样的疾病。

LPS激活巨噬细胞

活化巨噬细胞会产生过量活性氧，会对身体产生不良影响。而“激发”是一种安静的活化，当遇到异物时，排除能力会提高，但如果没有遇到异物，就会维持正常状态。

LPS的作用是使巨噬细胞进入生理活性状态。这被称为巨噬细胞的“起始状态”，是有效排除异物的准备阶段。

脂多糖对身体的多重影响

高血脂

低密度脂蛋白LDL太高，会沉积在血管壁引起动脉粥样斑块,从而进一步发展引发心肌梗死、脑卒中、外周血管疾病等。属于恶性胆固醇。

高密度脂蛋白结合的HDL则是良性胆固醇。脂多糖能够激活吞噬细胞，而巨噬细胞具有吸收氧化LDL的作用。

骨质疏松

破骨与成骨的过程维持平衡是保持正常骨量的关键，这种被称为“骨循环”的骨代谢平衡被打破的话就会引起骨质疏松症,，而脂多糖可以促进骨循环。

通过脂多糖激活巨噬细胞,高龄人群也能维持强健的骨骼。返回搜狐，查看更多