內(nèi)毒素的致病機(jī)理下圖簡(jiǎn)圖表示。
1、致熱性
極微量(1 ~5ng/kg)的內(nèi)毒素注射入人體足以引起健康成人2小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生發(fā)熱反應(yīng),且維持4小時(shí)左右,而對(duì)于革蘭氏陰性菌感染,慢性消耗性疾病及晚期腫瘤病人,引起發(fā)熱反應(yīng)的最-低內(nèi)毒素劑量可低至0.2~0.5ng。
內(nèi)毒素可使人體和動(dòng)物致熱,人體對(duì)內(nèi)毒素致熱原敏感。0.0001~0.005μg/kg 傷寒沙門氏菌內(nèi)毒素即可引起人體發(fā)熱,而家兔發(fā)熱量比人高10倍左右。也就是說,在正常情況下,人體內(nèi)內(nèi)毒素的正常閾值保持在0.001~0. 05ng/ml之間,一旦人體免疫力下降或遭受某種致病菌侵襲時(shí),細(xì)菌便在機(jī)體內(nèi)繁殖崩解,釋放出大量的內(nèi)毒素,當(dāng)體內(nèi)內(nèi)毒素的濃度高于這個(gè)閾值時(shí),即可啟動(dòng)內(nèi)外源致熱原引起機(jī)體發(fā)熱。
內(nèi)毒素引起發(fā)熱反應(yīng)的作用機(jī)理并不是直接的,而是通過誘生內(nèi)原性熱原(endogeneons pyrogens,EPS)所起的間接作用。內(nèi)毒素作用于肝枯氏細(xì)胞、中性細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等,使之釋放內(nèi)源性熱原質(zhì),再刺激下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞所致。
目前已知EPS主要有三類,即腫瘤壞死因子(tumor necrasis factor,TNF)、白細(xì)胞介素- 1(interlenkin 1,1L-1)、β2-干擾素(interonB2,IFN-Bz)。當(dāng)內(nèi)毒素激活單核/巨噬細(xì)胞后這些細(xì)胞可合成和釋放IL-1。IL-1是分子量12000~18000d的糖蛋白,為一族多肽類,分為IL-1α、IL-1β兩個(gè)亞型,在70℃時(shí),30分鐘即失去其致熱性。給動(dòng)物靜脈注射重組的IL-10. 1 μg/kg 就可引起發(fā)熱。發(fā)熱呈現(xiàn)雙峰型,第一個(gè)熱峰在注射后1.5~2小時(shí)出現(xiàn),第二個(gè)熱峰在注射后2~4小時(shí)出現(xiàn),已經(jīng)證實(shí)IL-1在作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的過程中,刺激PGE2的形成。TNF系由單核/巨噬細(xì)胞受內(nèi)毒素(ET)刺激后釋放出的一種分子量為17000d的蛋白質(zhì)。小劑量(1μg/kg)TNF引起的發(fā)熱為單峰熱,給家兔靜脈注射后的1小時(shí)達(dá)到高峰。大劑量TNF(> 10μg/kg)可引起雙峰熱,第二個(gè)峰值在注射后3~4小時(shí)出現(xiàn)。TNF能刺激下丘腦合成PGE:及誘導(dǎo)IL-1的產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)表明:應(yīng)用內(nèi)毒素(ET)后雙峰的第一個(gè)熱峰是TNF直接作用于體溫調(diào)節(jié)中樞而產(chǎn)生的,第二個(gè)熱蜂則是由于IL-1作用而產(chǎn)生的。IFN-β2分子量約為15000d左右,由淋巴母細(xì)胞或致敏的淋巴細(xì)胞所產(chǎn)生。由IFN-β2引起的發(fā)熱呈單相型,過程較慢,峰值在注射后2~3小時(shí)達(dá)到。IFN-β2可刺激下丘腦釋放PCE,直接作用于體溫調(diào)節(jié)中樞而引起發(fā)熱。
內(nèi)毒素及誘生內(nèi)原性熱原均屬于大分子物質(zhì),難以通過血腦屏障,故認(rèn)為誘生內(nèi)原性熱原引起發(fā)熱是通過室周器官(cirumventricular organs,CVO’S)而到達(dá)下丘腦的。此處的毛細(xì)血管是由孔狀連接的內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成,而在腦的其他部位,毛細(xì)血管是由緊密連接的內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成。這樣大分子物質(zhì)就可由CVO’S處進(jìn)人腦組織。CVO’S通道的終點(diǎn)位于第三腦室的嘴側(cè)壁,其一面緊靠視前區(qū),目前認(rèn)為此處是發(fā)熱介質(zhì)由體循環(huán)到達(dá)下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的重要通道。誘生內(nèi)原性熱原作用于體溫調(diào)節(jié)中樞的溫敏神經(jīng)元,使體溫的“調(diào)定點(diǎn)"上升而導(dǎo)致發(fā)熱。
另有研究報(bào)道:內(nèi)毒素可直接作用丘腦下部,刺激體溫調(diào)節(jié)中樞,導(dǎo)致機(jī)體發(fā)熱。