內毒素能夠增強機體抵御X線對抗感染能力的破壞作用。如小白鼠經過6Gy 的X線照射后,血清中殺菌因子(bacterocidal/permeability-increasing protein,BPI殺菌滲透性增強蛋白;防御素,defendin)迅速消失,此時立即注射酵母細胞自溶液,細菌內毒素,或小白鼠脾臟懸浮液,發(fā)現殺菌因子數小時內恢復正常水平,持續(xù)約1周。注射內毒素后數小時,即可以出現非特異性免疫力的增高,所以在感染后,當特異性免疫尚未形成時,內毒素可通過病原體相關分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)受體激活天然免疫,如激活巨噬細胞等分泌大量炎性細胞因子,后者進一步作用,誘導非特異性和特異性免疫應答,故內毒素可以發(fā)揮其保護性作用。受到電離輻射后,機體正常的屏障機能被破壞,組織通透性增高,細胞的免疫功能降低,體液的殺菌能力減弱,炎癥反應受到抑制,組織解毒能力低下,非特異性免疫力全面受損。人體對體表和體內正常菌叢,包括條件致病菌均極其敏感,此時迫切需要在短時間內提高機體非特異性免疫力,因而,利用小劑量的內毒素刺激機體進行抗輻射是一條值得探索的線索。
二、誘導白細胞粘連分子粘連到內皮細胞上
內毒素誘導整聯蛋白表達增強,通過整聯蛋白和細胞間黏附分子等作用,使白細胞黏附到血管上,促使白細胞遷移到炎癥部位,發(fā)揮免疫效應,如吞噬病原體和分泌多種細胞因子,趨化因子等生物學介質,并通過這些介質進一步作用,對機體產生有利和不利的多種生物學效應;同時破壞內皮細胞基膜的完整性,激活凝血系統(tǒng),內皮細胞凋亡等效應。
三、內毒素與凋亡
內毒素在機體可以通過信號轉導作用,激活多個轉錄因子,如NF-κB、AP-1等,促使TNF-α,IL-1、IL-6等表達,TNF-α可以通過其受體進行信號轉導,激活凋亡蛋白酶(caspase)、線粒體內細胞色素。和Smac/DIABLO [second mitochondria-derived activatorof caspase/direct IAP(inhibitor of apoptosis protein)binding protein with low pl(isoelectric point)]進入細胞質內,誘導細胞發(fā)生凋亡,若大量實質細胞發(fā)生凋亡,勢必影響各種臟器的功能;通過細胞凋亡,還可以減少炎癥反應,使機體避免大量的免疫暴發(fā)效應,給機體帶來有利的效應。
四、致熱性
內毒素可以使人體和動物發(fā)熱。人體對內毒素的致熱性很敏感,如將0. 005μg/kg的傷寒沙門菌內毒素注入人體,即可以引起發(fā)熱,而家兔致熱性則需要10倍于此的劑量。由于細菌脂多糖在自然界普遍存在,因此某些生物制品注入人體后常常出現發(fā)熱反應,這可能與內毒素污染有關。
內毒素引起動物的熱型曲線為雙相,在人體則為單相。內毒素對動物(如家兔)的致熱性常常被作為衡量內毒素或脂質A活性的指標之一。
內毒素致熱的機制主要在于,內毒素作用于血液和組織中的單核細胞、巨噬細胞,使之分泌TNF-α,IL-1,IL-6等生物學介質,通過這些介質作用于下丘腦的體溫調節(jié)中樞的體溫調定點(set point) ,使調定點(溫閾)上升。此時,體溫調節(jié)中樞必須發(fā)出神經沖動對體溫進行重新調節(jié),通過垂體內分泌激素使代謝增加或通過運動神經使骨骼肌陣縮,表現為寒戰(zhàn),從而使產熱增多。另一方面,還可以通過交感神經使皮膚血管及豎毛肌收縮,使排汗停止,散熱減少。通過這一綜合性調節(jié)作用,機體產熱大于散熱,體溫升高而表現為發(fā)熱,一直升到與上移的體溫調定點相適應的新水平。