脂多醣Lipopolysaccharides是阴性细菌外膜的主要成分之一,由三部分组成:脂质A、核心寡糖和O-特异性多糖链,其结构赋予了复杂的生物学功能,尤其在宿主免疫应答中发挥关键作用。
一、结构特点
脂多醣Lipopolysaccharides的核心结构以脂质A为基础,由β-1,6糖苷键连接的葡萄糖胺二糖构成骨架,两侧通过酯键和酰胺键连接多个疏水性长链脂肪酸,形成两亲性结构,使其能稳定嵌入细菌外膜中。脂质A是毒性中心,也是内毒素活性的主要来源。核心寡糖位于脂质A与O-抗原之间,由10~15个单糖组成,结构相对保守,起到连接脂质A与O-链的桥梁作用。O-特异性多糖链位于外侧,由重复的寡糖单位构成,具有菌株特异性,其组成和排列差异是细菌血清型分类的重要依据。部分可能缺失O-链,形成“粗糙型”结构。
二、生物学功能
生物学功能与其结构密切相关。作为阴性菌细胞壁的关键组分,通过脂质A嵌入外膜,与磷脂和孔蛋白共同维持细菌外膜的屏障功能,抵御外界有害物质的侵入。
对宿主而言,较强的免疫激活剂之一。脂质A被宿主免疫细胞表面的模式识别受体识别,触发MyD88依赖的信号通路,诱导促炎因子和一氧化氮的释放,引发强烈的炎症反应。这种免疫激活是宿主清除病原体的重要机制,但过量会导致过度炎症,引发全身炎症反应综合征甚至多器官衰竭。
此外,O-特异性多糖链可作为疫苗靶点,而核心寡糖的结构保守性使其成为药物设计的潜在结合位点。
脂多醣Lipopolysaccharides通过三部分结构平衡细菌生存与宿主互作,在细菌生理和免疫调控中具有重要的作用。