一文讀懂：外毒素、內毒素與抗毒素的區別和意義

細菌種類和數量繁多，在自然界分佈十分廣泛。在一定條件下，細菌突破機體的防禦功能，侵入機體並進行生長繁殖、釋放毒性物質，引起不同程度的病理過程稱為細菌性感染。能感染宿主並引起疾病的細菌稱為致病菌或病原菌。

病原菌的致病機制與其毒力強弱、進入機體數量、侵入部位以及機體的免疫力密切相關。其中，侵襲力和毒素是病原菌毒力的物質基礎，統稱毒力因子。

細菌在代謝過程合成的毒素，按其來源、性質和作用等不同，分為外毒素和內毒素兩類。在本期內容中，我們將深入闡述外毒素與內毒素之間的顯著差異，旨在為讀者提供一個清晰的理解框架，以洞悉不同細菌引發的感染症狀為何千差萬別。通過詳盡的剖析，我們期望能夠助力臨床工作者在預防與治療相關疾病時，能夠做出更為精準與高效的決策。

1、外毒素

外毒素大多由革蘭陽性菌、少數由革蘭陰性菌產生。前者主要包括厭氧芽孢梭菌、白喉棒狀桿菌、金黃色葡萄球菌和A群溶血性鏈球菌等;後者有痢疾志賀菌、鼠疫耶爾森菌、霍亂弧菌、產毒性大腸埃希菌和銅綠假單胞菌等。

外毒素的化學本質是蛋白質，其分子結構多由A和B兩個亞單位組成。A亞單位是外毒素活性部分，決定毒性效應;B亞單位是結合亞單位，無毒性但免疫原性強，與宿主靶細胞表面特殊受體結合，介導A亞單位進入細胞。外毒素的致病作用依賴毒素分子的完整結構，各亞單位單獨對宿主無致病作用。

外毒素的共同特徵：

毒性極強：極少量即可使易感動物死亡，如1mg肉毒素純品能殺死2億隻小鼠，毒性是氰化鉀的1萬倍。

選擇性強：不同細菌產生的外毒素對組織器官有高度選擇性，只對特定組織器官造成損害，引起特有的病變和症狀。

穩定性差：一般不耐熱，60～80℃ 30min可被破壞，但葡萄球菌腸毒素例外，能耐100℃ 30min。

抗原性強：外毒素經0.3%甲醛作用後，成為失去毒性、但保留抗原性的類毒素。類毒素和外毒素抗原性強，刺激機體可產生外毒素抗體，稱抗毒素。類毒素主要用於人工主動免疫，抗毒素能中和遊離外毒素，可用於治療和緊急預防。

常見細菌外毒素的種類和作用

2、內毒素

內毒素主要由革蘭陰性菌產生。除革蘭陰性菌外，螺旋體、衣原體、支原體和立克次氏體等細胞壁中的內毒素樣物質也具有內毒素活性。內毒素不能由活菌釋放到菌體外，只有當細菌死亡裂解後才能遊離出來。

內毒素的化學成分為細胞壁外膜層中的脂多糖，其分子結構自內向外依次為脂質A、核心多糖和特異多糖，因此其抗原性較弱。

各種內毒素的生物作用相似，但致病機制複雜。

①發熱反應：極微量（1 ng/kg）內毒素就能引起健康人發熱反應。其機制是：內毒素啟用單核-巨噬細胞，使其釋放IL-1、TNF-α及IL-6等作為內源性熱原質的細胞因子，經血流達到下丘腦，刺激體溫調節中樞引起發熱；

②白細胞反應：當內毒素進入血液迴圈後，使白細胞大量移行並黏附於毛細血管壁，血液中白細胞數驟減。1～2h後，內毒素誘生的中性粒細胞釋放因子刺激骨髓釋放中性粒細胞進入血流，使數量顯著增加，12～24h達高峰;

③內毒素血癥與休克：在血液中或病灶內的細菌釋放大量內毒素入血，或輸入大量被內毒素汙染的液體時，即可導致內毒素血癥。內毒素作用於巨噬細胞、中性粒細胞、內皮細胞、血小板、補體系統、凝血系統等並誘生大量TNF-α、IL-1、IL-6和組胺、5-羥色胺、前列腺素與激肽等血管活性物質，使全身小血管功能紊亂，導致有效迴圈血量減少，組織器官毛細血管灌流不足、缺氧、酸中毒等，嚴重者可出現以微迴圈衰竭和低血壓為特徵的內毒素休克;

④瀰漫性血管內凝血(DIC)：內毒素啟用凝血系統，使血小板凝聚，纖維蛋白生成而導致血液凝固，進而形成DIC。大量、廣泛性血管內凝血使凝血因子迅速消耗，引起廣泛性出血，進行性器官缺血、壞死、功能衰竭。

3、總結

由中國繼續醫學教育網編輯整理