细菌的外毒素

　　细菌的外毒素

　　产生外毒素的病原菌，主要有破伤风梭菌（Clostridium tetani）、肉毒梭菌（Clostridium botulinum）、产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）、白喉棒状杆菌（Corynebacterium diphtheriae）、A群链球菌、金黄色葡萄球菌等。痢疾志贺菌（Shigella dysenteriae）、鼠疫耶氏菌（Yersinia pestis）、霍乱弧菌（Vibrio cholerae）、肠产毒素型大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌等也能产生外毒素。大多数外毒素是产毒菌进行新陈代谢过程中在细胞内合成后分泌到菌体外的，外毒素这一名称就是这样得来的。但也有少数外毒素合成后保存在体内，等菌死亡溶溃后才释放至周围环境中的，痢疾志贺菌和肠产毒素型大肠埃希氏菌的外毒素就属于这种类型。

　　外毒素毒性很强。最强的肉毒毒素1毫克纯品能杀死2亿只小鼠，其毒性比化学毒剂氰化钾还要大1万倍。不同病原菌产生的外毒素，对机体的组织器官具有选择性（医学上称为亲嗜性），引起特殊的发病机理变化。例如肉毒梭菌产生的肉毒毒素，能阻断神经末梢释放的起传递信息作用的乙酰胆碱，使眼肌、咽肌等麻痹，引起眼睑下垂、复视、吞咽困难等，严重的可因呼吸肌麻痹不能呼吸而死亡。又如白喉棒状杆菌产生的白喉毒素，特别喜欢结合在外周神经末梢、心肌等处，使那些容易受感染的细胞中蛋白质的合成受到影响，从而导致外周神经麻痹和心肌炎等。

　　大多数外毒素不耐热，在60℃的温度下加热半小时就可以破坏它们。葡萄球菌肠毒素是例外，若蛋糕等食品被葡萄球菌污染产生肠毒素后，即使在100℃的高温下加热半小时，食后仍能发生食物中毒。

　　外毒素是一类蛋白质，它能刺激宿主免疫系统产生良好的免疫应答反应，形成能中和外毒素毒性的特异性免疫球蛋白，这种球蛋白称为抗毒素。抗毒素存在于宿主血清中。例如康复后的白喉病人血清中就可以检测到白喉抗毒素。外毒素性质不稳定，若用0.3%-0.4%的福尔马林（甲醛）液作用1个月左右，毒性便降至几乎没有，但是这种没有毒性的蛋白质刺激机体发生免疫反应的能力（称为免疫原性）并未减弱。这种脱去毒性的外毒素称为类毒素。利用类毒素毒性很弱而免疫原性强的特点，可以做成预防针来进行免疫预防接种，使接种者通过自身的免疫系统产生足量的抗毒素，以预防以后可能入侵的外毒素产生菌的感染。目前用于预防白喉和破伤风的免疫制剂就是它们的类毒素。如果已经患了白喉、破伤风等外毒素产生菌引起疾病的患者，再接种相应的类毒素已来不及了，因为从注射类毒素到产生足量抗毒素约需1个月时间。有鉴于此，于是生物制品研究所等制造免疫药品的单位将类毒素接种到马身上，使马匹产生特异抗毒素，再将这些抗毒素提纯精制，制成治疗用针剂。用这些抗毒素就能治疗那些白喉或破伤风患者。

　　按细菌外毒素对宿主细胞的亲嗜性和作用方式不同，可分成神经毒素（破伤风痉挛毒素、肉毒毒素等）、细胞毒素（白喉毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素1、A群链球菌致热毒素等）和肠毒素（霍乱弧菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素等）三类。

　　多数外毒素的分子结构由A和B两种亚单位组成。A亚单位是外毒素的活性部分，决定其毒性效应；B亚单位无毒，能与宿主易感细胞表面的特殊受体结合，介导A亚单位进入细胞，使A亚单位发挥其毒性作用。所以，外毒素必须A、B两种亚单位同时存在才有毒性。因为单独的毒性A亚单位，不能自行进入易感细胞。因为B亚单位与易感细胞受体结合后能阻止该受体再与完整外毒素分子结合，现有学者利用这一特点，正在研制外毒素B亚单位疫苗以预防相应的外毒素性疾病。