一、脂多糖簡介

脂多糖(Lipopolysaccharides，LPS)是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁中的一種特有成分，又稱內(nèi)毒素，感染宿主后可導(dǎo)致膿毒癥、膿毒性休克和多器官功能障礙綜合癥。LPS借助信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路誘發(fā)宿主的應(yīng)答，刺激免疫細(xì)胞產(chǎn)生大量具有致熱效應(yīng)的炎性細(xì)胞因子，引起免疫系統(tǒng)的過度活化。

二、脂多糖信號(hào)通路

LPS通過結(jié)合宿主細(xì)胞表面受體，激活炎性細(xì)胞因子基因表達(dá)并引起炎癥反應(yīng)，啟動(dòng)細(xì)菌感染的致病過程。圖1是LPS信號(hào)通路的示意圖[1]。進(jìn)入血流后，脂多糖首先被血清中的LPS結(jié)合蛋白(LPS2bindingprotein,LBP)識(shí)別富集，然后以LPS2LBP復(fù)合物的形式與錨定在單核/巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞細(xì)胞膜表面的CD14受體分子結(jié)合。其后，LPS2LBP2CD14三體復(fù)合物與TLR4及其相關(guān)因子MD22(myeloid differential protein22)相互作用，將信號(hào)跨膜傳遞，引發(fā)了后續(xù)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。LPS可以激活NF-κB信號(hào)通路，從而促進(jìn)后續(xù)的炎癥因子的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。LPS因此也常用作NF-κB信號(hào)通路的激活劑。另外，LPS在肝細(xì)胞中可以上調(diào)iNOS的水平。近年來，研究脂多糖受體TLR4及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在先天免疫和獲得性免疫中的作用，以及脂多糖信號(hào)通路的復(fù)雜調(diào)控機(jī)制取得了突破性進(jìn)展。其中蛋白質(zhì)翻譯后修飾參與脂多糖信號(hào)通路調(diào)節(jié)的研究成為這一領(lǐng)域的新熱點(diǎn)之一。

三、脂多糖重要用途

1、用作有絲分裂原(mitogen)

誘導(dǎo)小鼠B細(xì)胞活化增殖或其他免疫細(xì)胞活化表達(dá)細(xì)胞因子。LPS適用于小鼠B細(xì)胞的活化，但不適用于人B細(xì)胞，因?yàn)長PS不可表達(dá)CD14、TLR4等結(jié)合受體。

2、建立疾病相關(guān)動(dòng)物模型

（1）急性肺損傷(Acute lung injury,ALI)

因動(dòng)物類型和給藥方法的不同，注射劑量不同。研究表明，腹腔注射LPS及氣管給予LPS更適用于建立急性肺損傷模型以及后續(xù)應(yīng)用藥物的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。

（2）急性胰腺炎(Acute pancreatitis,AP)

LPS作為一種內(nèi)毒素，可激活單核細(xì)胞釋放細(xì)胞因子從而啟動(dòng)全身性炎癥反應(yīng)。Caerulein雨蛙肽/雨蛙素與LPS建立SAP模型的協(xié)同作用主要表現(xiàn)為：前者刺激胰液酶破壞胰臟，持續(xù)性激活炎癥細(xì)胞釋放炎癥因子。隨后LPS破壞炎癥介質(zhì)的正常反應(yīng)，進(jìn)而發(fā)展局部的胰腺炎為全身性的嚴(yán)重性炎癥反應(yīng)。

（3）急性肝衰竭(Acute hepatic failure)

聯(lián)合使用D-(+)-氨基半乳糖(D-(+)-Galactosamine)誘導(dǎo)急性肝衰竭模型以研究新藥。

四、absin脂多糖選擇指南

大腸桿菌來源的脂多糖在實(shí)驗(yàn)室免疫學(xué)中是常用的B細(xì)胞促分裂因子，可用于細(xì)胞培養(yǎng)。Absin脂多糖產(chǎn)品（表1）受到廣大科研學(xué)者的青睞，高分文獻(xiàn)陸續(xù)發(fā)表。其中，脂多糖(O55:B5)是本公司文獻(xiàn)引用量最多的LPS，2020年至今有6篇高分文獻(xiàn)分別發(fā)表在不同的英文期刊上。例如2022年4月25日，Gu等[2]在mBio(IF=7.867)上發(fā)表的題為"Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Adapts Antiviral Innate Immunity via Manipulating MALT1"的研究論文。該論文表明豬繁殖與呼吸綜合癥病毒通過操縱MALT1適應(yīng)抗病毒先天免疫，揭示了病毒在受感染的免疫系統(tǒng)中建立穩(wěn)態(tài)以進(jìn)行定居的機(jī)制（圖2）。

表1?大腸桿菌來源的LPS產(chǎn)品應(yīng)用指南

表2 相關(guān)產(chǎn)品推薦

參考文獻(xiàn)

[1]王穎. 脂多糖信號(hào)通路中的蛋白質(zhì)修飾[J]. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào), 2008, 24(006):505-511.

[2]Gu H, Zheng SY, Han GW, et al.?Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Adapts Antiviral Innate Immunity via Manipulating MALT1[J].mBio, 2022, 13(3):1-18.

[3]陳曉歡. 系統(tǒng)性紅斑狼瘡早發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化與Breg/Th17細(xì)胞相關(guān)性研究[D].2021.

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