細菌毒素種類很多,而且,科學家們還在以相當快的速度陸續發現新的毒素。隨著生物醫學技術的發展,許多毒素的致病性及致病機理逐步弄清。毒素之間還有複雜的關係。
除了分成內毒素和外毒素兩大類外,對毒素的分類還有各種方法。因為外毒素的危害遠比內毒素強,所以以下分類主要是指外毒素。
1)根據寄主細胞和靶器官類型分類。可以按照毒素作用的寄主細胞和靶器官類型分類,例如:細胞毒素、作用於神經細胞和器官的神經毒素和白細胞毒素;也可以根據產生毒素的微生物命名,像綠膿杆菌產生的毒素就叫綠膿外毒素A;或根據毒素所致疾病的名稱命名,如霍亂毒素、痢疾毒素和破傷風毒素等。
2)根據毒素的結構和功能分類。根據外毒素的結構和功能可分為3個類型:A—B毒素、膜損傷毒素和超抗原毒素。
A—B毒素。毒素由A、B兩個部分構成,多數細菌毒素屬於此類。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,但兩部分仍以二硫鍵(一S—S一)連接。A部分進人到寄主細胞時,一S—S一鍵打斷,A部分與B部分脫離,B部分進入細胞質中。
膜損傷毒素。該類毒素也有兩種不同作用機理,一種為蛋白質毒素插入到寄主細胞質膜,形成腔或孔直接同細胞質連接。因為細胞內細胞質的滲透壓比外環境高,寄主體內組織中的水便會通過腔或孔大量湧入寄主細胞內,使細胞膨脹,甚至破裂。另一種損傷膜的毒素主要是酶類,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。這類膜損傷毒素有時也叫溶血素。
超抗原(SAg)毒素。1989年以來,發現某些細菌毒素,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分類。
結合到寄主細胞表麵蛋白質的結合類毒素。大腸杆菌的熱穩定毒素(ST)和葡萄球菌中毒性休克毒素(TSST—1)屬於此類。
轉運—受體分子修飾類。許多細菌毒素屬於此類。此組毒素具有ADP一核糖基化酶活性,有兩個功能區,一是毒性部分(toxic),另一為載體(vector)。整個毒素的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麵,通過胞吞作用後轉送A區通過膜,從而達到細胞質靶位。例如破傷風和肉毒毒素便屬於這類。
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,這一點對於細胞是致死性的。革蘭氏陽性和陰性菌都可產生這類毒素。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節苷酯,白喉毒素則是結合在一種類似生長因子前體的膜蛋白上,蘇雲金杆菌的結晶δ一內毒素及氣溶素的受體是GPI一錨蛋白,綠膿杆菌細胞毒素的受體為水通道蛋白質,等等。
某些代表性的內毒素
毒素 |
細菌 |
致病 |
機製 |
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 |
熱穩定大腸杆菌腸毒素 |
大腸杆菌(Escherichia coli) |
旅遊腹瀉 |
瓦解正常的細胞調節 |
類似霍亂 |
破傷風神經毒素 |
破傷風梭菌(Clostridium tetani) |
破傷風 |
裂解神經細胞的蛋白質成分,阻斷神經遞質 |
骨骼肌強直收縮(即抽筋) |
肉毒神經毒素 |
肉毒梭菌(Clostridium botulinum) |
肉毒中毒 |
類似破傷風 |
肌肉鬆弛,呼吸麻痹 |
白喉杆菌細胞毒素 |
白喉棒杆(Corynebacterium diphtheriae) |
白喉 |
抑製蛋白質合成 |
殺死咽喉細胞,損傷髒器 |
百日咳毒素 |
百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis) |
百日咳 |
抑製細胞中應答信號傳遞的蛋白質 |
破壞細胞調節 |
上一篇:微生物毒素
下一篇:微生物無菌技術的建立