1 结构与分布
ET是由脂多糖、蛋白质和磷脂组成的复合物，分子量约1×108~20×108道尔顿。ET与菌体细胞壁密切相连，其活性成分是LPS，而蛋白质和磷脂与ET的活性无关。LPS是一种大分子复合物，结构多样，具有抗原性和毒素性质，由O抗原、基核多糖和类脂A三部分组成。①O抗原是由重复的低聚糖单位组成的多糖链构成，这些低聚糖单位又由数个不同的单糖连接而成。O抗原多糖链与细菌的免疫学性质密切相关，菌种不同，O抗原的单糖种类及排列方式也有差异，这种差异决定了多糖链抗原的特异性；②基核多糖是由单糖(己糖、庚糖等)、磷酸乙酰胺以及2-酮基-3-脱氧辛酸(KDO)等组成的链状化合物，该链的一端与O抗原多糖链相连，另一端与类脂A相接。一般同一菌种间的基核多糖变化不大。大肠杆菌的基核多糖一端由三个KDO与类脂A以共价键相结合，另一端由葡萄糖与O抗原相连；③类脂A是LPS活性不可缺少的部分，可视作LPS的生物活性中心，是抗原活性部位，保存着LPS的各种生物学活性。试验证明，类脂A具有致死性、致热性、抗补体性以及能引起骨髓坏死等特性。类脂A中的脂肪酸含量约占70%~80％，是类脂A的毒性核心所在。如果脂肪酸被水解，那么类脂A或脂多糖将会失去毒性。源于革兰氏阴性菌的类脂A在化学成份及结构上极为相似，这可能就是内毒素对人和动物引起基本相同反应的原因。类脂A是由两个氨基葡萄糖在β-(1-6)位相连，以此为骨架再连以长链脂肪酸和焦磷酸而成。各种细菌间类脂A的主要差别表现在长链脂肪酸上，肠道细菌大多数有羟化脂肪酸。类脂A也具有抗原性，但比O抗原多糖链弱。
2 生物学活性
ET的生物学活性多种多样，主要有以下几个方面： ①具有致热性，使人和动物发热，体温升高[2]；②给动物注射ET，白细胞数量发生较大变化；③可引起血小板粘附、聚集，触发凝血系统，导致弥漫性血管内凝血[3]；④能激活补体活化的经典途径与旁路途径。活化过程中产生的具有过敏性毒素作用；⑤可导致糖和脂肪代谢的紊乱；⑥可导致动物心肌、肺、肝、肾、胃肠道等多功能器官损伤[4]；⑦具有较强的抗原性，能刺激机体产生相应的抗体，同时也能增强机体非特导性免疫力；⑧具有免疫佐剂活性，可作用于靶细胞产生细胞因子TNF、IL-1、IL-6等[5]；⑨可导致动物发生shwartzman现象。
3 内毒素的致病机理
3.1 诱导细胞因子的合成与分泌
大量研究证明动物细胞上有类脂A受体的存在，LPS与靶细胞的结合依赖于靶细胞的LPS结合蛋白(LBP)和CD14，LPS和LBP形成复台物后，再与CD14结合并且诱导胞膜及胞浆内蛋白磷酸化，然后启动细胞因子基因表达，产生细胞因子。ET诱导细胞因子的合成与分泌受细胞因子之间相互作用的影响。
3.2 产生过敏性毒素
ET在激活补体活化过程中产生过敏性毒素，使肥大细胞或嗜碱性细胞产生组胺，引起血管扩张，增加毛细血管的通透性，使平滑肌收缩和支气管痉挛等。
3.3 诱导血小板激活因子(PAF)产生
ET可诱导中性粒细胞、嗜碱性细胞、血小板、上皮细胞等分泌PAF。PAF能引起血小板聚集释放活性物质，使平滑肌收缩和血管通透性增高。血小扳聚集，触发凝血系统，引起弥漫性血管内凝血(DIC)。血小板聚集或参与形成的微血栓栓塞于各脏器，是各脏器功能衰竭的重要原因。
3.4 刺激细胞因子产生
ET可以刺激血管活性物质及多种细胞因子产生，其中TNF和IL-1是ET刺激单核-巨噬细胞等所产生的两种主要细胞因子，它们能作用于各类细胞，增强与促进局部和全身炎症过程有关的基因表达以及增强内皮细胞粘附因子的表达。TNF和IL-1作用相似，均为内源性致热原，可导致发热，促进白细胞渗出，破坏血凝-抗血凝平衡，抑制抗凝血机制，导致血栓形成等。此外，由ET刺激靶细胞产生的IL-6、IL-8也有类似于TNF的效应。ET诱导靶细胞产生细胞因子，一方面可激活机体局部和整体的免疫系统参与清除细菌感染；另一方面如果细胞感染严重，大量细胞在血中繁殖，使循环血中堆积大量ET，刺激大量细胞因子产生，则可能导致ET性休克。
大量研究还证明，ET是一种很强的炎症介质诱导剂，可诱导单核一巨噬细胞、粒细胞、淋巴细胞等产生炎症介质，引起广泛的炎症反应。可导致广泛性实质器官的变性、坏死、出血和水肿。此外，ET很容易从肠道进入全身循环系统中而导致ET中毒。在正常条件下，宿主动物具有一种天然机制可解除肠道中ET的毒性或控制其水平。ET在非败血条件下，也可因肠道血液循环异常而产生。如果ET从肠道中渗出的量超过了机体天然解毒机制的能力所及，就会发生非败血性ET休克。临床特点可有全身感染，伴发因低血压引起的全身缺血，导致多器官功能障碍。
4 对家禽养殖的影响
4.1 禽舍环境中ET的含量
Clark等发现在环境较差的禽舍空气中的平均ET含量为0.31?滋g/m3，对路易斯安那型鸡舍中的ET水平进行了检测，其ET水平为0.14?滋g/m3。对英联邦国家的肉鸡和蛋鸡舍环境进行调查，结果表明鸡舍ET含量一般在0.1?滋g/m3左右。ET在禽内广泛存在，但目前在世界的畜牧业系统研究中，还没有将ET作为反映畜禽环境的指标进行研究[6]。国内还未见到有关禽舍环境中ET含量与分布的研究。因此，我国家禽生产环境中ET含量的研究还有待进一步深入。
4.2 对家禽生产的危害
韦进钟等发现大肠杆菌ET注射会导致鸡组织细胞特别是肝细胞损伤，以及由此应激引起内分泌变化和能量代谢紊乱，血浆皮质酮含量和钢蓝蛋白活性的升高是机体对应激的明显反应。虽然与哺乳动物比，鸡对大肠杆菌ET的应激具有一定耐性，但还是在一定程度上表现生理活动紊乱[7]。万江虹等在对湛江市数家肉鸡养殖场的调查后发现，大肠杆菌ET可引起肉鸡头面部肿胀、下痢等症状，其中腹水、腹腔纤维素性渗出及肝脏周围炎、腹膜炎是大肠杆菌ET引起的肉鸡腹水症的主要特征[8]。鸡胚、雏鸡接种试验表明，禽波氏杆菌ET对鸡胚的致病力较强，但病变特征、病变性质、致死原因是基本一致的。接种致死的鸡胚、雏鸡均表现急性败血症性病变，心肝、肾等实质器官呈急性变性(颗粒变性、脂肪变性)、坏死，间质有不同程度的出血、水肿；肺脏均呈淤血、出血、水肿，脾脏均呈急性炎性脾肿(败血脾)，甚至还含有大量含铁血黄素巨噬细胞。据上述病变可知ET对动物的致死原因主要为心、肝、肾等实质器官在急性变性、坏死的基础上，发生急性功能衰竭。此外，肺脏严重淤血、出血、水肿所致急性呼吸功能衰竭，进一步加重心、肝、肾等实质器官功能衰竭，这些器官功能衰竭反过来加重肺淤血、水肿，这种多器官功能衰竭恶性循环，促使发病动物死亡[9]。研究还发现，大肠杆菌ET可以导致鸡的法氏囊萎缩[10]。
5 防治措施
5.1 抗生素的利用及其机理
5.1.1 多肽类使细胞膜通透性升高
革兰氏阴性菌细胞壁薄而松散，含有大量磷脂，其中具有大量PO43－和多肽类抗生素如多粘菌素B结构中游离的-NH2＋-结合，使膜受损伤，膜表面活性降低，通透性升高，导致氨基酸、核酸和K+等外泄，水和Na+等内流[1]，引起细菌死亡，细菌细胞膜崩解，ET释放。但另一方面，ET的类脂A部分也含有PO43-，正因如此，目前认为多肽类抗生素可中和ET，而只引起膜渗透压升高，ET缓慢释放[11]。
5.1.2 内酰胺类导致细菌细胞膜渗透压升高或其形态改变
此类抗生素可抑制细菌细胞壁合成。因其β-内酰胺环与细菌N-乙酰胞壁酸中的D-丙氨酰酸相似，可竞争结合转肽酶形成青霉哪唑酶，从而终止转肽过程，细胞膜渗透压增高，裂解释放ET。研究表明，由β-内酰胺类抗生素导致的ET释放量与其作用机制密切相关，作用于细菌PBP-I，PBP-la、PBP-lb的β-内酰胺类抗生素使细菌外侧细胞壁形成受抑制，可将细菌诱导成易破碎的球形体，能快速杀死和溶解细菌，因此产生的内毒素较少。其中包括亚胺培南，头孢曲松，头孢吡肟，以及β-内酰胺类抗生素与β-内酰胺酶抑制剂的复方制剂等。
5.1.3 氨基糖苷类、氯霉素类和喹诺酮类抑制细菌蛋白质合成
Nitsche等的研究表明这三类抗生素可抑制细菌蛋白质合成、使其生长停止，增殖减慢而死亡，从而导致ET释放。氨基糖苷类的庆大雷素还可与革兰氏阴性菌外膜表面Ca2+结合，从而使ET失去稳定性，从菌体上释放出来[12]。万江虹等对感染ET的肉鸡采用0.2％的氯霉素或0.04％的痢特灵拌料，连喂5d或用1％的环丙沙星饮水，个别严重病例肌注思诺沙星或硫酸庆大霉素0.5万单位，每天1次，连用3d，疗效显著[8]。
5.2 抗-ET和疫苗接种
20世纪90年代，人们对抗ET单克隆抗体(MAb)进行了大量的可行性研究，希望由此生产出对所有革兰氏阴性菌ET的攻击有保护作用的抗体。主要包括抗类脂A抗体(HA-IA，E5等)，抗核心糖抗体，Mab-IgGl、嵌合体以及内疫苗主动接种而产生的多克隆抗体。Bhattercharjee等采用解毒的LPS与脑膜炎双球菌外脂蛋白纯合作为疫苗接种动物，实验结果表现，该疫苗具有高度免疫原性和很好的耐受性，其产生的多克隆抗体对ET的攻击具有明显的保护作用[13]。
ET具有较强的免疫原性、只需几十至数百微克即能明显诱导小鼠及家兔产生抗ET抗体。ET核心结构和类脂A在几乎所有革兰氏阴性菌之间具有明显的相似性和高度的稳定性，而且又是最具生物学活性和毒性的成份，因此用核心结构和类脂A作为免疫原制备抗体，可获得具有广泛交叉反应性的保护性抗体，从而达到阻断几乎所有ET的病理生理作用。由此产生的抗体具有与几乎所有革兰氏阴性菌的ET的结合能力。Ziegler认为，这种结合能够阻断ET诱导靶细胞或组织释放炎症介质和细胞因子，起中和ET的毒性和促进网状内皮细胞系统吞噬清除的功能。临床研究表明，抗CGL血清或免疫球蛋白具有明显的防治革兰氏阴性菌感染性休克和减少死亡率的作用。但由于缺乏再次免疫应答，抗体滴度难以控制，导致抗体来源和标准化工作受到限制，此类抗体难以在临床上推广应用[14]。近十年来，应用单克隆抗体技术制备的CGL抗体，如鼠源性IgM单抗E5、人源性IgM单抗HI-LA，克服了以上诸多缺点，临床上应用也是安全有效的，具广阔的发展前景。还有研究表明，ET抗体保护作用的大小与所使用的动物模型和感染的严重程度有关。在细菌生长初期，LPS的构建不完全，此时抗CGL抗体与核心结构结合，能显示出交叉抗感染的作用。如感染菌量过大，细菌还未充分繁殖，动物就死于细菌的直接毒性作用，此时抗CGL抗体也无法发挥中和LPS毒性的作用。
总之，ET抗体的研究为革兰氏阴性菌感染提供了免疫治疗的新途径，单抗的研制和开发具有潜在的临床实用价值，前景非常广阔。
5.3 杀菌性/通透性增强蛋白（BPI）
BPI是多形核白细胞颗粒产牛的阳离子蛋白质，与ET类脂A有高度亲和性，能抑制LPS与效应细胞CD14结合，竞争结合LPS，目前己研制出人工重组的BPI，经革兰氏阴性杆菌感染的动物实验证该分子与ET具有高度亲和力，能有效消除血液循环中的ET，并且能增加革兰氏阴性杆菌外膜的通透性，因此具有一定的直接杀菌作用。
5.4 ET拮抗剂
Loppnow等研究发现，类脂A生物合成前体物质及无毒类脂A均能拮抗LPS毒性反应，大肠杆菌类酯A的双糖前体分子类脂IVA对LPS具有较强的抑制作用，而荚膜红细菌和球形红螺菌中无毒的类脂A结构对LPS有更强的拮抗作用，体外可抑制巨噬细胞在LPS刺激细胞因子的释放[15]。E-5531是以荚膜红细菌类脂A为先导化台物设计与合成的，E-5531的作用机制是由于E-5531是一种竞争性受体拮抗剂，E-5531的拮抗作用发生在LPS对CD14受体的识别和信号跨膜转号的过程中[16]。
5.5 环境消毒
ET病是家禽的常见病和多发病，对家禽生产危害较大[17]，因此应加强平时的饲养管理和经常性的消毒工作，尤其是育雏期要注意经常清洗消毒各种生产用具；对于早期感染的鸡群应配合足够疗程的药物治疗。不要造成虽经某些药物治疗，但由于治疗不彻底或病源产生抗药性，使病原在体内呈潜伏状态并大量产生ET，当卫生条件恶劣时，就表现出急性发作。在药物治疗的同时，坚持消毒，改善鸡合通风及其它卫生条件，可大大缩短病程，降低死亡、淘汰率及新发生病例。
6 小结
ET在家禽舍内广泛存在，对家禽的健康和免疫功能造成不利影响，尽管ET已经得到了深入研究，也研究开发出多种ET拮抗剂，但对ET的病症的治疗效果并不十分理想。因此，在家禽养殖中一定要采取科学管理措施，及时监控环境中ET产生与消除，并科学加以利用各种相关药物进行有效防治。
参考文献（略）
