1、热 原 质 简 述,一、定义和分类,定义：凡引起恒温动物体温异常升高的物质为热原质 分类：热原质包括细菌性热原质内源性高分子热原质内源性低分子热原质其它化学性热原质 细菌性热原质，即指革兰氏阴性细菌的内毒素。,二、细菌毒素,根据其来源、性质和作用的不同，细菌毒素分为外毒素和内毒素。 1、内毒素 内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖（LPS）成分。它是外源性致热原，即热原质。只有当细菌死亡自溶或粘附在其它细胞时，才表现其毒性。内毒素的主要毒性成分是类脂A。 内毒素具有很强的耐热性，需要25030分钟以上的干热灭菌才能使其灭活。目前我国药典规定，在生物制品生产过程中，玻璃用具的去热原质处理，需在1
2、80 2小时以上或250 30分钟以上，日本药局规定需250 1小时以上。国外对内毒素的稀释水溶液研究，发现内毒素活性在200 1小时时还能检测出来。有人建议，对于检查细菌内毒素时所有器具的外源性内毒素的去除，最好采用250 2小时以上干热灭菌。,二、细菌毒素,内毒素的致热性。人体内内毒素的正常阈值保持在0.0010.05ng/ml之间，一旦体内内毒素的浓度高于这个阈值时，就可启动内外源热原质引起机体发热。另有资料称，极微量的内毒素（15 ng/kg ）注射人体，体温于2小时内上升，可持续4小时左右。,2、外毒素产生外毒素的细菌主要是革兰氏阳性菌中的破伤风杆菌、肉毒杆菌、白喉杆菌、产气荚膜杆菌
3、、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等。革兰氏阴性菌中的痢疾志贺氏菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、产肠毒素大肠杆菌、绿脓杆菌也能产生外毒素。大多数外毒素是在菌细胞内合成后分泌于细胞外。外毒素的毒性强。例如，1mg肉毒杆菌外毒素结晶，可杀死2000万只小白鼠，对人的最小致列死量约为104mg，破伤风毒素对小白鼠的致死量为106mg白喉毒素对豚鼠的致死量为103mg。,二、细菌毒素,二、细菌毒素,3、内毒素与外毒素的主要区别综合相关资料，列表以示内毒素与外毒素的区别,二、细菌毒素,4、内毒素的化学组成及其结构内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的脂多糖成分，分子量大于10万Da，其化学结构由O特异多糖、非特异核心多糖和
4、类脂A三个部分共价连接而成。其中O特异性多糖链游离于菌体表面，基部与核心多糖相连；核心多糖的内侧端以其特有的2酮3脱氧辛酸（reto-deoxy-octulonate，KDO）与类脂A相结合。通常把KDO类脂A部分称作核心糖脂，其结构和组成在细菌中相当保守。脂多糖约占细菌干重的3.4%，每个菌细胞外面，约有一百多万个脂多糖分子，脂多糖分子通过类脂A锚定在外膜磷脂层的外叶中。图1为革兰氏阴性细菌细胞壁结构示意图,图1 革兰氏阴性细菌细胞壁结构示意图 O-Ag：O抗原；core：核心多糖；lipid A：类脂；OM：外膜；PP：周质间隙；PG：肽聚糖；CM：细胞质膜,二、细菌毒素,内脂A是由葡萄糖
5、胺、脂肪酸、磷酸盐组成的一种磷酯。葡萄胺双糖单位通过焦磷酸键聚合成亲水性类脂A骨架。类脂A具有致热作用，是G内毒素的毒性成分。结构见图2,图2 大肠杆菌类脂A结构（12、14代表脂肪酸的碳原子数）,14,12,14,14,14,二、细菌毒素,核心多糖又称核心区，是由内外两部分较短的低聚糖组成，见图3,葡萄糖,葡萄糖,内核（inner core）,外核（outer core）,KDO-磷酸乙醇胺,Hep,磷酸基团,半乳糖,N-乙酰葡萄糖胺,葡萄糖,O-Ag,Hep,Hep,KDO,磷酸基团或焦磷酸乙醇胺,lipid A,KDO,图3 鼠伤寒沙门氏菌脂多糖的核心区 Hep:L甘油D甘露庚糖,二、细
6、菌毒素,O特异多糖，又称O抗原，它结合在核心多糖上，位于脂多糖分子的最外层，是细菌最主要的表面抗原。 O特异多糖由寡糖重复单位组成，每个重复单位通常由四到六个糖组成。例如：根据志贺氏菌O侧链的抗原特异性不同，可将志贺菌分为47个血清型或亚型；除福氏6型志贺氏菌外，其它福氏志贺氏菌的O抗原多糖链由共同的四糖重复单位（鼠李糖鼠李糖鼠李糖N乙酰葡萄糖胺）组成，见图4,图4 O特异多糖（福氏志贺氏菌）O抗原决定簇的结构举例 结合位置不同：1a与2a 结合方式不同： 1a 与4a 结合数目不同： 1a 与2b,1a,2a,4a,2b,二、细菌毒素,5、内毒素部分主要的病理生理效应 （1）致热性。已如前述
7、，其作用机理是：内毒素作为外源性致热原（热原质），激活中性白细胞、单核细胞、巨噬细胞，使其释放内源性致热原，继而作用于机体的体温调节中枢引起发热。 （2）致弥漫性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation,DIC）。内毒素可引起白细胞和血小板减少，激活凝血、纤溶系统，产生出血倾向，导致弥漫性血管内凝血的发生，严重时导致休克症状。 （3）Shwartzman phenonenon 是由内毒素引起的DIC的一种特殊形式，其病理变化特点是组织的出血性坏死。全身Shwartzman反应的机制是全身性单核巨噬细胞系统被封闭。 （4）内毒素血症与休克。由于血液
8、中细菌或病症内细菌释放大量内毒素至血液，或输入被大量内毒素污染的输液可引起内毒素血症。内毒素血症可出现在多系统的多种疾病中，通常导致致死性感染性休克，多器官功能衰竭，弥漫性血管内凝血，病死率极高。,二、细菌毒素,图5 细菌内毒素致病机理,革兰氏阴性菌 某些球菌、病毒、螺旋体、立克次体、支原体,内毒素,单核巨噬细胞 多形核白细胞,释放,激活,产生,特异性与非特异性结合,肿瘤坏死因子 白介素1 白介素2 白介素6 白介素8等细胞因子,单核巨噬细胞,瀑布样反应,前列腺素血小板激活因子、一氧化氮等活性介质,全身性反应综合症 脓毒症 脓毒性休克 多器官功能衰竭 死亡,介导,产生,6、内毒素致病机理,和三、防止和去除热原质的原则,1、严格控制并保证注射用水、各类化学药品和原材料不被污染。 2、严格进行容器、用具的清洗与消毒灭菌。 3、在生产过程中，严格执行无菌操作。 4、生产工艺中，根据所用容器、用具的性质制订科学、有效的除热原质SOP，并认真执行。,
