脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）的故事起源于1888年科學家將熱死亡的細菌注射到動物體內，觀察到動物出現發熱的現象。1892年，兼任德國醫生與細菌學家的Richard Pfeiffer在研究霍亂弧菌時提出“內毒素"概念。1894年，意大利病理學家Eugenio Centanni利用復雜的實驗手段分離出內毒素，證實了來自細菌裂解液致使動物發熱的物質真實存在。他發現，革蘭氏陰性菌均能夠產生此類熱穩定性強的物質，并推測其可能不是蛋白質。此時的內毒素仍是猶抱琵琶半遮面，人們為其苦惱不已。

脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）是革蘭氏陰性細菌外壁中的一種成分，是由脂質和多糖構成的復合物。脂多糖很難從細胞壁脫落，當細菌死亡等時它會通過溶解、破壞細胞來脫落，并通過作用于動物細胞等而發揮其毒性。由于這種性質，它不是細菌分泌到體外的毒素（外毒素），而是不被分泌的“存在于細菌體內的毒素"，所以又被稱為內毒素。

LPS的結構簡介

（1）LPS結構對革蘭氏陰性菌的影響

兩親性的LPS分子，由脂質A區域共價錨定在革蘭氏陰性菌的外膜（outer membrane, OM)上。OM是革蘭氏陰性菌高度結構化的生理屏障，主要原因是LPS緊密地通過共價錨定排列在OM上以及較強的靜電相互作用。而且，鄰近富集帶有負電荷的磷酸鹽與LPS分子表面的二價陽離子產生的離子相互作用，也極大增強了OM的屏障作用。由此可見，LPS是革蘭氏陰性菌固有免疫的重要組成部分。

除了發揮重要的保護作用，LPS的結構也會影響革蘭氏陰性菌菌落的表觀形態。通常表現為光滑的細菌中LPS的類型主要為S型LPS（S-LPS）；通常表現為粗糙的細菌中LPS的類型主要為R型LPS（R-LPS）

（2）LPS的結構分析

S型LPS（S-LPS）：S-LPS由三部分組分組成：①脂質A（Lipid A）；②核心寡糖鏈（core OS region）；③O-抗原（O-antigen）。

R型LPS（R-LPS）： R-LPS僅由脂質A與核心寡糖鏈組成，而缺少O-抗原部分。

（3）研究LPS結構的方法

由于LPS在單株菌落通常表現為復雜多分子集合，從細菌提取到解析某種細菌LPS的結構通常需要分離純化、分析結構組成元素以及推測LPS在細菌外膜的空間排列情況。本綜述對此部分內容進行了詳細展開，研究LPS結構方法的開發需要多學科技術的交叉，可幫助研究人員去理解LPS結構組成與生理功能之間的聯系。

LPS的組分

（1）O-抗原（O-antigen）

O-抗原區域具有單糖的性質，再加上其糖苷鍵的位置、立體化學性質以及可修飾性（表格1），使之成為LPS可變性最高的部分。該區域的高度可變性決定了細菌的抗原特性，可保護細菌免受抗生素的毒害作用以及抵抗補體系統的溶解作用。此外，O-抗原還可參與細菌-細菌之間、細菌-噬菌體之間的相互作用。

（2）核心寡糖鏈（core OS region）

與O-抗原相比，核心寡糖鏈區域的結構變化較小，可進一步分為內核心寡糖與外核心寡糖。通常，內核心寡糖區域的特征單糖為Kdop，外核心寡糖區域的可變性高于內核心寡糖區域。核心寡糖鏈也可以被其他化學基團取代修飾（表格1），這些修飾與LPS表面的二價陽離子密切相關，也可能影響LPS在細菌外膜的折疊與組裝以及生理作用。

（3）脂質A（Lipid A）

作為LPS的生物活性中心，脂質A通常由兩個D-GlcpN單位組成：兩個葡萄胺、磷酸鹽和一定量的脂肪酸。疏水性的脂質A由酮苷鍵與內核心寡糖鏈相連，另外可將LPS錨定在細菌外膜上。雖然脂質A的結構高度保守，但微小的結構變化將影響脂質A的免疫刺激特性，這些變化可能來自環境對細菌的選擇壓力，細菌的自適應以及外部刺激等因素。