脂多糖/LPS是革兰氏阴性菌细胞壁的特征组分。LPS及其脂质A部分可通过能够识别常见的病原体相关分子模式(PAMP)的Toll样受体蛋白家族成员Toll样受体4(TLR4)刺激先天性免疫系统细胞。
生化/生理作用:
脂多糖是绝大多数革兰氏阴性菌细胞壁的一种主要组成成分。它是一种高免疫原性抗原,具有增强针对可溶性抗原免疫应答的能力。LPS还可作为来自小鼠、兔、鸡、牛、仓鼠和人骨髓来源的B淋巴细胞的一种特异性促分裂原。
以下是脂多糖/LPS的几个主要优势:
1. 强烈的免疫激活作用
能激活机体的免疫系统,特别是通过Toll样受体4途径,诱导一系列免疫反应。
2. 用于免疫学和炎症研究
LPS是研究免疫反应和炎症机制的重要工具。通过使用LPS刺激模型,研究人员可以研究:
免疫激活与抑制机制:LPS激活免疫反应的方式使其成为研究免疫系统如何应对病原微生物侵入的经典模型。尤其是在研究免疫耐受、免疫逃逸等方面具有重要意义。
细胞因子和信号通路:LPS刺激可以诱导免疫细胞产生细胞因子,因此被广泛用于研究细胞因子在免疫反应中的作用。此外,LPS通过Toll样受体激活的信号通路也为研究细胞信号传导机制提供了重要的实验模型。
3. 用于疫苗研发
由于LPS能够激活机体免疫系统,它常常作为免疫佐剂,用于增强疫苗的免疫效果。LPS的优势在于:
增强免疫反应:LPS可作为佐剂增强抗原的免疫原性,提高疫苗对抗病原体的保护能力。
研究疫苗应答:LPS的免疫激活作用使其成为研究疫苗效果的重要工具,尤其是在探索抗感染免疫应答的机制时。
4. 细菌感染模型
LPS是构建细菌感染和败血症动物模型的关键物质。通过注射LPS,研究人员可以模拟败血症等由细菌引起的急性炎症反应:
模拟败血症:LPS能够迅速引发系统性的免疫反应,因此被用来模拟由革兰氏阴性菌引起的败血症,在研究败血症的治疗策略、药物作用以及免疫机制等方面具有重要作用。
研究抗感染药物:在药理学研究中,LPS作为一种标准的免疫激活因子,广泛应用于抗感染药物的研究,用来评估新药物对免疫系统反应的调节效果。
脂多糖/LPS具有广泛的免疫激活特性,使其成为免疫学、药理学、疫苗研究、癌症免疫治疗等多个领域的重要工具。通过激活机体的免疫反应,LPS为研究免疫机制、开发新型免疫治疗方法、改进抗感染药物和开发疫苗等提供了宝贵的研究资源。