細菌內毒素即脂多糖（LPS）是由脂質和多糖組成的大分子物質，其活性中心為類脂A。多種生物學系統的實驗證實：類脂A可介導內毒素幾乎所有的生物學活性，LPS及其類脂A對機體可發揮廣泛的生物學作用，如致機體發熱、休克、彌漫性血管內凝血、B淋巴細胞分裂、內臟器官實質性損傷等，嚴重者可危急生命，常見的疾病如發熱、感染性疾病，腸道疾病、肝衰、胰腺炎等都與內毒素在體內的存在密切相關，且其引起的死亡率甚高，美國每年因內毒素致死的病人達10萬人之多。

一、內毒素生物學活性

1、非特異地與細胞膜結合，干擾細胞膜正常功能。

2、破壞線粒體，影響ATP酶和氧化磷酸化的偶聯過程，使能量代謝發生障礙：線粒體是細胞的“動力工廠”，其功能依賴于膜結構的完整。線粒體膜類脂含量高，并有一種雙磷脂酰酯甘油酯的特殊成分，與LPS親和力很強，它以酰基與類脂A結合，引起線粒體膜結構紊亂，類脂A置換出三聯體頭部的ATP酶和基底部的細胞呼吸鏈復合物I，使氫及電子的傳遞發生障礙，細胞喪失正常呼吸功能，加上類脂A破壞丙酮酸脫氫酶系功能，致使丙酮酸進入三羧酸循環受阻，NADH、ADP、乳酸等代謝產物堆積，造成胞內代謝酸中毒，增強了溶酶體酶活性及H2O2的毒性作用，加重了因ADP不足引起的細胞水腫，加速了細胞自溶死亡。

3、損傷溶酶體膜，造成細胞損害：進入機體的LPS被細胞吞飲后，在胞內形成吞噬體，再和初級溶酶體酶融合形成次級溶酶體。LPS便引起溶酶體膜的結構紊亂，使其破裂釋放溶酶體酶于胞漿內，溶酶體酶作用于細胞自身的線粒體等細胞器，加速細胞死亡。溶酶體酶還可作用于細胞本身的胞核，促進特異性的mRNA轉錄，使胞內溶酶體水平大大提高，更加速了細胞自溶過程。

4、激活腺苷酸環化酶：腺苷酸環化酶鑲嵌在細胞膜的磷脂雙層中，由受體、傳遞鏈、催化點三部分組成，受體在細胞膜表面和配體結合，信息經傳遞鏈激活膜內面的催化點，使ATP轉化為cAMP。但類脂A卻繞過受體直接和傳遞鏈結合，激活催化點，使胞內cAMP濃度增高，cAMP作為第二信使再激活cAMP依賴性蛋白激酶，在不同細胞中產生不同效應，如LPS作用于腸上皮細胞的腺苷酸環化酶，促進液體分泌引起腹瀉。

5、對微粒體的影響：人的肝和腎上腺細胞中有大量微粒體，含有豐富的混合功能氧化酶，能直接利用氧分子參與氧化還原反應，分別和藥物﹑激素的分解代謝以及類固醇激素的合成密切相關。混合功能氧化酶以輔酶Ⅱ為供氫體、細胞色素P-450為電子傳遞體。內毒素將細胞色素P-450中的血紅素解離出來，使其失去電子傳遞功能，同時內毒素激活微粒體中的血紅素加氧酶，迅速分解血紅素基因。這可能是革蘭氏陰性菌菌血癥患者腎上腺皮質功能明顯降低的直接原因，另外腫瘤病人在接受化療過程中，免疫力遭到嚴重抑制，易并發革蘭氏陰性菌感染，于是內毒素隨血流到肝臟，破壞肝臟的解毒能力，使某些化療藥物半衰期明顯延長，毒性作用增強，加速病人的衰竭死亡。

6、改變機體的免疫功能，包括刺激巨噬細胞，促使B淋巴細胞有絲分裂，誘導干擾素，并有佐劑作用和抗腫瘤作用。細菌內毒素及類脂A誘導的其他生物學作用見表1。