細菌毒素種類(lèi)很多,而且,科學(xué)家們還在以相當快的速度陸續發(fā)現新的毒素。隨著(zhù)生物醫學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多毒素的致病性及致病機理逐步弄清。毒素之間還有復雜的關(guān)系。
除了分成內毒素和外毒素兩大類(lèi)外,對毒素的分類(lèi)還有各種方法。因為外毒素的危害遠比內毒素強,所以以下分類(lèi)主要是指外毒素。
1)根據寄主細胞和靶器官類(lèi)型分類(lèi)?梢园凑斩舅刈饔玫募闹骷毎桶衅鞴兕(lèi)型分類(lèi),例如:細胞毒素、作用于神經(jīng)細胞和器官的神經(jīng)毒素和白細胞毒素;也可以根據產(chǎn)生毒素的微生物命名,像綠膿桿菌產(chǎn)生的毒素就叫綠膿外毒素A;或根據毒素所致疾病的名稱(chēng)命名,如霍亂毒素、痢疾毒素和破傷風(fēng)毒素等。
2)根據毒素的結構和功能分類(lèi)。根據外毒素的結構和功能可分為3個(gè)類(lèi)型:A—B毒素、膜損傷毒素和超抗原毒素。
A—B毒素。毒素由A、B兩個(gè)部分構成,多數細菌毒素屬于此類(lèi)。A部分具酶活性,B部分起結合作用,A—B部分之間的結合可用酶切開(kāi),但兩部分仍以二硫鍵(一S—S一)連接。A部分進(jìn)人到寄主細胞時(shí),一S—S一鍵打斷,A部分與B部分脫離,B部分進(jìn)入細胞質(zhì)中。
膜損傷毒素。該類(lèi)毒素也有兩種不同作用機理,一種為蛋白質(zhì)毒素插入到寄主細胞質(zhì)膜,形成腔或孔直接同細胞質(zhì)連接。因為細胞內細胞質(zhì)的滲透壓比外環(huán)境高,寄主體內組織中的水便會(huì )通過(guò)腔或孔大量涌入寄主細胞內,使細胞膨脹,甚至破裂。另一種損傷膜的毒素主要是酶類(lèi),例如磷脂酶,可以去除磷脂部分的電荷,使寄主細胞的磷脂雙層結構破壞,造成細胞裂解。這類(lèi)膜損傷毒素有時(shí)也叫溶血素。
超抗原(SAg)毒素。1989年以來(lái),發(fā)現某些細菌毒素,主要是葡萄球菌腸毒素、鏈球菌致熱性外毒素。它們與常規抗原不同,不需要常規抗原而直接結合到細胞或組織的受體上,引起休克等等。
3)根據細菌毒素蛋白質(zhì)分類(lèi)。
結合到寄主細胞表面蛋白質(zhì)的結合類(lèi)毒素。大腸桿菌的熱穩定毒素(ST)和葡萄球菌中毒性休克毒素(TSST—1)屬于此類(lèi)。
轉運—受體分子修飾類(lèi)。許多細菌毒素屬于此類(lèi)。此組毒素具有ADP一核糖基化酶活性,有兩個(gè)功能區,一是毒性部分(toxic),另一為載體(vector)。整個(gè)毒素的A區(活力區)是一穩定構型,由B結合區攜帶。B區可結合到寄主細胞表面,通過(guò)胞吞作用后轉送A區通過(guò)膜,從而達到細胞質(zhì)靶位。例如破傷風(fēng)和肉毒毒素便屬于這類(lèi)。
膜損傷毒素。它們入侵靶細胞,使細胞膜受損傷而大大增加通透性,這一點(diǎn)對于細胞是致死性的。革蘭氏陽(yáng)性和陰性菌都可產(chǎn)生這類(lèi)毒素。研究得比較清楚的是葡萄球菌毒素。不同毒素與不同受體分子結合,如霍亂毒素結合的受體是神經(jīng)節苷酯,白喉毒素則是結合在一種類(lèi)似生長(cháng)因子前體的膜蛋白上,蘇云金桿菌的結晶δ一內毒素及氣溶素的受體是GPI一錨蛋白,綠膿桿菌細胞毒素的受體為水通道蛋白質(zhì),等等。
某些代表性的內毒素
毒素 |
細菌 |
致病 |
機制 |
臨床作用 |
霍亂 |
腸毒素 |
霍亂弧菌(Vibrio cholerae) |
霍亂 |
瓦解正常的細胞調節 刺激腸上皮分泌液體,引起劇烈腹瀉 |
熱穩定大腸桿菌腸毒素 |
大腸桿菌(Escherichia coli) |
旅游腹瀉 |
瓦解正常的細胞調節 |
類(lèi)似霍亂 |
破傷風(fēng)神經(jīng)毒素 |
破傷風(fēng)梭菌(Clostridium tetani) |
破傷風(fēng) |
裂解神經(jīng)細胞的蛋白質(zhì)成分,阻斷神經(jīng)遞質(zhì) |
骨骼肌強直收縮(即抽筋) |
肉毒神經(jīng)毒素 |
肉毒梭菌(Clostridium botulinum) |
肉毒中毒 |
類(lèi)似破傷風(fēng) |
肌肉松弛,呼吸麻痹 |
白喉桿菌細胞毒素 |
白喉棒桿(Corynebacterium diphtheriae) |
白喉 |
抑制蛋白質(zhì)合成 |
殺死咽喉細胞,損傷臟器 |
百日咳毒素 |
百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis) |
百日咳 |
抑制細胞中應答信號傳遞的蛋白質(zhì) |
破壞細胞調節 |
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