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細菌內(nèi)毒素的研究已有200多年歷史,最早的相關研究起始于對腐爛動物的觀察。
18世紀Albrecht von Haller(1708~1777)將從腐爛魚或肉中提取的腐爛液體經(jīng)靜脈注射到動物體內(nèi),發(fā)現(xiàn)能引起動物發(fā)熱和其他疾病癥狀,而新鮮魚或肉的提取物不引起發(fā)熱反應。當時認為,食物在降解和腐爛過程中產(chǎn)生了能致熱和致病的毒性物質(zhì)。
早在19世紀,人們就試圖鑒別這種腐爛毒素,Ernst von Bergmann(1836~1906)將這種毒素命名為Sepsin。應該說,Dane Peter L.Panum是第-一-位系統(tǒng)地、科學地研究這種毒素的科學家。在1874年,他發(fā)表論文明確指出:①這種腐爛毒素是不揮發(fā)的,不是一種簡單的腐爛或發(fā)酵組織的終末產(chǎn)物,也不是活的微生物,這種毒素可能來源微生物;②毒素耐熱,不是一種酶;③可溶于水,不溶于純乙醇;④腐爛液體內(nèi)的蛋白樣物質(zhì)本身無毒性,但能將毒素吸收到表面,毒性成分至少能部分從沉淀物中洗脫;⑤注射12mg濃縮物就足夠引起高熱,致犬死亡。根據(jù)我們現(xiàn)在對內(nèi)毒素的認識,實際上,Panum的研究結(jié)果已經(jīng)涉及到內(nèi)毒素。因此,可以說,他是最早描述內(nèi)毒素特性的研究者。
由于這種毒素最主要的表現(xiàn)是引起發(fā)熱,在19世紀,大多數(shù)人將其稱為致熱物質(zhì)(pyrogenic material)或致熱原(pyrogen)。
首-次提出“致熱物質(zhì)"的是Theodor Billroth(一位外科教授),他在1862年發(fā)表的論文中描述道:致熱物質(zhì)不僅存在于腐爛液體和新鮮膿液內(nèi),也存在于干的腐爛物和干的膿液內(nèi)。Sir John Burdon-Sanderson(1828~1905,英國生理和病理學家)在1896年進一步將“致熱物質(zhì)"稱為“致熱原",并在Panum和von Beugmann研究的基礎上,Burdon-Sanderson至少獲得了部分純化的致熱原,首-次提出了致熱物質(zhì)的來源問題:即內(nèi)源性(致熱原存在于血液或組織液內(nèi))和外源性(來自微生物)兩方面。
19世紀末20世紀初,人們才明確認識到,感染是由微生物所致。在這以前,地方性或流行性發(fā)生的疾病,如瘟疫和霍亂被認為是毒氣(miasma)所致,認為這種毒氣來源于土壤或土壤下的一種不可見的揮發(fā)性物質(zhì),被稱為“壞氣(badair)",這就是“瘴氣(malaria)"一詞的起源。因此,當時認為,這種感染的傳播不是從人傳到人,而是通過環(huán)境因素,如毒氣。另一方面,醫(yī)生們很清楚地觀察到一些疾病,如梅毒,是從人傳到人,而不是通過壞的空氣。因此,早期認為感染的發(fā)生有兩個途徑:即毒氣和接觸傳染(contagion)。
Louis Pasteur(1822~1895)首-次明確證實,感染性疾病是由微生物引起的。他認為這些微生物存在于空氣的塵埃中,可到處傳遞,侵入到傷口內(nèi),并在傷口繁殖,引起感染。Billroth雖認為感染是由細菌引起的,但認為細菌本身存在于宿主健康組織內(nèi),在受到炎癥刺激時,細菌被激活而繁殖,即提出“內(nèi)源性腐敗理論"。德國細菌學家Edwin Klebs(腸道細菌Klebsiella就是以他的名字命名的)認為,引起感染的細菌來源于外界、細菌可以侵入到健康而又受到刺激的組織內(nèi),并在感染發(fā)生過程中產(chǎn)生致熱物質(zhì)。丹麥醫(yī)生Hans-Christian Gram(1853~1939)于1884年發(fā)明了一種至今仍被廣泛采用的染色技術,即革蘭染色法(Gramstain)。利用該方法可將所有細菌分為兩類:革蘭陽性菌(Gram-positive bacteria)和革蘭陰性菌(Gram-negative bacteria)。
隨著感染由微生物所致的認識日益明確,致熱原來源的研究也由腐爛組織轉(zhuǎn)移到微生物。Gustave Roussy(1874~1948)首-次從細菌中分離到兩種物質(zhì):一種引起低熱,稱為frigorigenine.另一種引起高熱,稱為pyretogenine。他認為這些物質(zhì)位于細菌內(nèi),受到酶的溶解作用后被釋放出來。Ludwig Brieger隨后發(fā)現(xiàn),傷寒桿菌也能產(chǎn)生一種毒性物質(zhì),即傷寒毒素(typhotoxin)。“毒素(toxin)"一詞正是Brieger首-次提出的。隨后,人們在其他桿菌的培養(yǎng)物中都分離出一種高分子量蛋白樣毒性物質(zhì),為無菌白色粉末,被稱為toxalbumin。進一步研究發(fā)現(xiàn),許多致病細菌都產(chǎn)生毒性物質(zhì),這些毒性物質(zhì)能引起致死性反應。由于當時分離的毒素都顯示蛋白樣特性,曾一度認為所有的細菌毒素都是蛋白質(zhì)。
來源:《細菌內(nèi)毒素的基礎與臨床》,作者:蔣建新,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除,謝謝!