外毒素
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exotoxin
指某些病原菌生長繁殖過程中分泌到菌體外的一種代謝產(chǎn)物，為次級(jí)代謝產(chǎn)物。其主要成分為可溶性蛋白質(zhì)。許多革蘭氏陽性菌及部分革蘭氏陰性菌等均能產(chǎn)生外毒素。在人類疾病中，如產(chǎn)生于破傷風(fēng)、白喉和肉毒中毒等。其毒性作用強(qiáng)，不同種細(xì)菌產(chǎn)生的外毒素對(duì)機(jī)體的毒性作用有明顯不同，可選擇性地作用于某些組織器官，引起特殊病變。外毒素不耐熱、不穩(wěn)定、抗原性強(qiáng)，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗毒素，可中和外毒素，用作治療。經(jīng)甲醛處理可脫毒，做成類毒素，用作免疫預(yù)防劑。
病原微生物又可稱為病原菌，是指能入侵宿主引起感染的微生物，有細(xì)菌、真菌、病毒等。
病原菌為什么會(huì)使人生病呢？是因?yàn)樗鼈兡墚a(chǎn)生致病物質(zhì)，造成宿主感染。如果不產(chǎn)生致病物質(zhì)，就是非病原菌。至于正常菌群，當(dāng)與宿主處于生態(tài)平衡狀態(tài)，它們并不引起機(jī)體的感染，故屬于非病原菌范疇。但是，在特定條件下，因?yàn)?a href="/w/%E8%8F%8C%E7%BE%A4%E5%A4%B1%E8%B0%83" title="菌群失調(diào)">菌群失調(diào)、宿主免疫功能低下或菌群寄居部位改變造成了生態(tài)失調(diào)狀態(tài)，正常菌群也能引起感染，這樣它們又應(yīng)看成病原菌。為此，將這些正常菌群稱為條件性病原菌或機(jī)會(huì)性病原菌，意思是在特殊條件下或遇到合適機(jī)會(huì)時(shí)，它們也可以具有病原菌的特性，造成人類感染性疾病。
霍亂弧菌、痢疾桿菌和大腸桿菌能產(chǎn)生分泌到它們細(xì)胞外面的腸毒素引起患者腹瀉；鼠疫桿菌分泌的鼠疫毒素作用于全身血管及淋巴使其出血和壞死；還有些細(xì)菌產(chǎn)生不分泌到菌體細(xì)胞外的毒素，例如沙門氏菌。當(dāng)我們不小心弄破了手足而傷口比較深時(shí)，或者被銹鐵釘扎到肉中，必須到醫(yī)院去注射預(yù)防針，預(yù)防由梭狀芽孢桿菌引起的破傷風(fēng)。梭狀芽孢桿菌也來自土壤，是一種不喜歡氧氣的厭氧菌。它在氧氣較少的深部傷口中繁殖，并產(chǎn)生一種能致人于死地的毒素。還有一種梭狀芽孢桿菌，它們會(huì)產(chǎn)生一種已知對(duì)人類最厲害的毒素（0.1微克就足以致人死命），它并不在宿主體內(nèi)繁殖，而是在罐頭里腌制的魚和肉類中繁殖并產(chǎn)生毒素。不過現(xiàn)代先進(jìn)有效的食品保藏方法使肉毒中毒癥變得很少見了。
病原菌的致病物質(zhì)可分為毒素和侵襲力兩大類。毒素對(duì)宿主有毒，能直接破壞機(jī)體的結(jié)構(gòu)和功能。侵襲力本身無毒性，但能突破宿主機(jī)體的生理防御屏障，并可在機(jī)體內(nèi)生存下來（醫(yī)學(xué)上稱為定殖）、繁殖和擴(kuò)散。如果把毒素當(dāng)作“元兇”，那侵襲力就是“幫兇”。
根據(jù)性質(zhì)、作用和產(chǎn)生菌的不同，病原菌的毒素分為外毒素和內(nèi)毒素兩種。下面的表格列出了細(xì)菌外毒素和內(nèi)毒素的主要區(qū)別?！ ?/p>
區(qū)別
細(xì)菌外毒素與內(nèi)毒素的區(qū)別
區(qū)別要點(diǎn) 外毒素/內(nèi)毒素
產(chǎn)生菌 多數(shù)革蘭氏陽性菌，少數(shù)革蘭氏陰性菌/全部為革蘭氏陰性菌
存在部位 多數(shù)活菌分泌出，少數(shù)菌裂解后釋出/細(xì)胞壁組分，菌裂解后釋出
穩(wěn)定性 60℃半小時(shí)被壞/160℃2-4小時(shí)被破壞
毒性作用 強(qiáng)，對(duì)組織細(xì)胞有選擇性毒害效應(yīng)，引起特殊臨床表現(xiàn)/較弱，各菌的毒性效應(yīng)相似，引起發(fā)熱、白細(xì)胞增多、微循環(huán)障礙、休克等
免疫原性 強(qiáng)，刺激宿主產(chǎn)生抗毒素，甲醛液處理后脫毒成類毒素/弱，甲醛液處理不形成類毒素
外毒素
產(chǎn)生外毒素的病原菌，主要有破傷風(fēng)梭菌（Clostridium tetani）、肉毒梭菌（Clostridium botulinum）、產(chǎn)氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens）、白喉棒狀桿菌（Corynebacterium diphtheriae）、A群鏈球菌、金黃色葡萄球菌等。痢疾志賀菌（Shigella dysenteriae）、鼠疫耶氏菌（Yersinia pestis）、霍亂弧菌（Vibrio cholerae）、腸產(chǎn)毒素型大腸埃希氏菌、銅綠假單胞菌等也能產(chǎn)生外毒素。大多數(shù)外毒素是產(chǎn)毒菌進(jìn)行新陳代謝過程中在細(xì)胞內(nèi)合成后分泌到菌體外的，外毒素這一名稱就是這樣得來的。但也有少數(shù)外毒素合成后保存在體內(nèi)，等菌死亡溶潰后才釋放至周圍環(huán)境中的，痢疾志賀菌和腸產(chǎn)毒素型大腸埃希氏菌的外毒素就屬于這種類型。
外毒素毒性很強(qiáng)。最強(qiáng)的肉毒毒素1毫克純品能殺死2億只小鼠，其毒性比化學(xué)毒劑氰化鉀還要大1萬倍。不同病原菌產(chǎn)生的外毒素，對(duì)機(jī)體的組織器官具有選擇性（醫(yī)學(xué)上稱為親嗜性），引起特殊的病理變化。例如肉毒梭菌產(chǎn)生的肉毒毒素，能阻斷神經(jīng)末梢釋放的起傳遞信息作用的乙酰膽堿，使眼肌、咽肌等麻痹，引起眼瞼下垂、復(fù)視、吞咽困難等，嚴(yán)重的可因呼吸肌麻痹不能呼吸而死亡。又如白喉棒狀桿菌產(chǎn)生的白喉毒素，特別喜歡結(jié)合在外周神經(jīng)末梢、心肌等處，使那些容易受感染的細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成受到影響，從而導(dǎo)致外周神經(jīng)麻痹和心肌炎等。
大多數(shù)外毒素不耐熱，在60℃的溫度下加熱半小時(shí)就可以破壞它們。葡萄球菌腸毒素是例外，若蛋糕等食品被葡萄球菌污染產(chǎn)生腸毒素后，即使在100℃的高溫下加熱半小時(shí)，食后仍能發(fā)生食物中毒。
外毒素是一類蛋白質(zhì)，它能刺激宿主免疫系統(tǒng)產(chǎn)生良好的免疫應(yīng)答反應(yīng)，形成能中和外毒素毒性的特異性免疫球蛋白，這種球蛋白稱為抗毒素。抗毒素存在于宿主血清中。例如康復(fù)后的白喉病人血清中就可以檢測到白喉抗毒素。外毒素性質(zhì)不穩(wěn)定，若用0.3%-0.4%的福爾馬林（甲醛）液作用1個(gè)月左右，毒性便降至幾乎沒有，但是這種沒有毒性的蛋白質(zhì)刺激機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng)的能力（稱為免疫原性）并未減弱。這種脫去毒性的外毒素稱為類毒素。利用類毒素毒性很弱而免疫原性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以做成預(yù)防針來進(jìn)行免疫預(yù)防接種，使接種者通過自身的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生足量的抗毒素，以預(yù)防以后可能入侵的外毒素產(chǎn)生菌的感染。目前用于預(yù)防白喉和破傷風(fēng)的免疫制劑就是它們的類毒素。如果已經(jīng)患了白喉、破傷風(fēng)等外毒素產(chǎn)生菌引起疾病的患者，再接種相應(yīng)的類毒素已來不及了，因?yàn)閺淖⑸漕惗舅氐疆a(chǎn)生足量抗毒素約需1個(gè)月時(shí)間。有鑒于此，于是生物制品研究所等制造免疫藥品的單位將類毒素接種到馬身上，使馬匹產(chǎn)生特異抗毒素，再將這些抗毒素提純精制，制成治療用針劑。用這些抗毒素就能治療那些白喉或破傷風(fēng)患者。
按細(xì)菌外毒素對(duì)宿主細(xì)胞的親嗜性和作用方式不同，可分成神經(jīng)毒素（破傷風(fēng)痙攣毒素、肉毒毒素等）、細(xì)胞毒素（白喉毒素、葡萄球菌毒性休克綜合征毒素1、A群鏈球菌致熱毒素等）和腸毒素（霍亂弧菌腸毒素、葡萄球菌腸毒素等）三類。
多數(shù)外毒素的分子結(jié)構(gòu)由A和B兩種亞單位組成。A亞單位是外毒素的活性部分，決定其毒性效應(yīng)；B亞單位無毒，能與宿主易感細(xì)胞表面的特殊受體結(jié)合，介導(dǎo)A亞單位進(jìn)入細(xì)胞，使A亞單位發(fā)揮其毒性作用。所以，外毒素必須A、B兩種亞單位同時(shí)存在才有毒性。因?yàn)閱为?dú)的毒性A亞單位，不能自行進(jìn)入易感細(xì)胞。因?yàn)锽亞單位與易感細(xì)胞受體結(jié)合后能阻止該受體再與完整外毒素分子結(jié)合，現(xiàn)有學(xué)者利用這一特點(diǎn)，正在研制外毒素B亞單位疫苗以預(yù)防相應(yīng)的外毒素性疾病。
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