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内毒素对细胞的影响

发布时间：

2024-09-09

内毒素：内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，叫做脂多糖。脂多糖对宿主是有毒性的。虽然内毒素紧密地嵌入细胞壁中，但也会不断地向周围环境释放内毒素，这种释放不仅仅是因为细胞的解体和死亡造成的，也会发生在正常细胞生长和分裂过程中。

内毒素不是蛋白质，因此非常耐热。在100℃的高温下加热1小时也不会被破坏，只有在160℃的温度下加热2到4个小时，或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30分钟才能破坏它的生物活性。与外毒素不同之处在于：内毒素不能被稀甲醛溶液脱去毒性成为类毒素；把内毒素注射到机体内虽可产生一定量的特异免疫产物（称为抗体），但这种抗体抵消内毒素毒性的作用微弱。

内毒素对细胞培养的影响

细胞形态

内毒素可以改变细胞的外形，例如肝细胞外形改变并引发其吸收六碳糖的能力降低。在含有内毒素的培养基中培养细胞时，细胞形态会发生明显变化，如细胞体积缩小、细胞折光性降低。

激活免疫反应

内毒素可以与细胞膜上的受体结合，引起免疫反应，激活组织内的炎性细胞和炎症因子的释放。它还可能触发细胞的炎症反应，影响细胞的生长、健康和实验结果。

影响细胞功能

内毒素对细胞的功能有显著影响，包括改变细胞的能量代谢和蛋白质合成。此外，内毒素还可以干扰胰岛素的信号转导途径，从而影响细胞的能量代谢和蛋白质合成。

影响细胞生长

内毒素对细胞的生长和功能有负面影响，尤其是在细胞培养过程中，可能导致实验中的错误结论。不同内毒素和不同细胞系之间的毒性程度各不相同。

影响基因表达

内毒素可以刺激白细胞培养物产生组织因子、激活鼠巨噬细胞，以及通过极低水平的内毒素抑制鼠类红细胞集落形成等一系列指标。

影响转染效率

内毒素会对原代细胞和敏感培养细胞的DNA转染过程造成重要影响，高内毒素会与DNA竞争转染试剂，从而减少质粒DNA的摄取量，导致转染效率下降。

内毒素在不同细胞系中的毒性程度存在显著差异。一些细胞系对内毒素的敏感性非常高，甚至在内毒素浓度低于1 ng/mL的情况下就会表现出失调现象。例如，癌性肠上皮细胞T84和Caco-2对内毒素不具有反应性，而SW620和HT29细胞在内毒素刺激下能分泌IL-8等细胞因子。此外，一些历史悠久的细胞系如HeLa和CHO细胞，随着时间的推移可能被自然选择为耐内毒素。

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