脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）的故事起源于1888年科学家将热死亡的细菌注射到动物体内，观察到动物出现发热的现象。1892年，兼任德国医生与细菌学家的Richard Pfeiffer在研究霍乱弧菌时提出“内毒素"概念。1894年，意大利病理学家Eugenio Centanni利用复杂的实验手段分离出内毒素，证实了来自细菌裂解液致使动物发热的物质真实存在。他发现，革兰氏阴性菌均能够产生此类热稳定性强的物质，并推测其可能不是蛋白质。此时的内毒素仍是犹抱琵琶半遮面，人们为其苦恼不已。

脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）是革兰氏阴性细菌外壁中的一种成分，是由脂质和多糖构成的复合物。脂多糖很难从细胞壁脱落，当细菌死亡等时它会通过溶解、破坏细胞来脱落，并通过作用于动物细胞等而发挥其毒性。由于这种性质，它不是细菌分泌到体外的毒素（外毒素），而是不被分泌的“存在于细菌体内的毒素"，所以又被称为内毒素。

LPS的结构简介

（1）LPS结构对革兰氏阴性菌的影响

两亲性的LPS分子，由脂质A区域共价锚定在革兰氏阴性菌的外膜（outer membrane, OM)上。OM是革兰氏阴性菌高度结构化的生理屏障，主要原因是LPS紧密地通过共价锚定排列在OM上以及较强的静电相互作用。而且，邻近富集带有负电荷的磷酸盐与LPS分子表面的二价阳离子产生的离子相互作用，也极大增强了OM的屏障作用。由此可见，LPS是革兰氏阴性菌固有免疫的重要组成部分。

除了发挥重要的保护作用，LPS的结构也会影响革兰氏阴性菌菌落的表观形态。通常表现为光滑的细菌中LPS的类型主要为S型LPS（S-LPS）；通常表现为粗糙的细菌中LPS的类型主要为R型LPS（R-LPS）

（2）LPS的结构分析

S型LPS（S-LPS）：S-LPS由三部分组分组成：①脂质A（Lipid A）；②核心寡糖链（core OS region）；③O-抗原（O-antigen）。

R型LPS（R-LPS）： R-LPS仅由脂质A与核心寡糖链组成，而缺少O-抗原部分。

（3）研究LPS结构的方法

由于LPS在单株菌落通常表现为复杂多分子集合，从细菌提取到解析某种细菌LPS的结构通常需要分离纯化、分析结构组成元素以及推测LPS在细菌外膜的空间排列情况。本综述对此部分内容进行了详细展开，研究LPS结构方法的开发需要多学科技术的交叉，可帮助研究人员去理解LPS结构组成与生理功能之间的联系。

LPS的组分

（1）O-抗原（O-antigen）

O-抗原区域具有单糖的性质，再加上其糖苷键的位置、立体化学性质以及可修饰性（表格1），使之成为LPS可变性最高的部分。该区域的高度可变性决定了细菌的抗原特性，可保护细菌免受抗生素的毒害作用以及抵抗补体系统的溶解作用。此外，O-抗原还可参与细菌-细菌之间、细菌-噬菌体之间的相互作用。

（2）核心寡糖链（core OS region）

与O-抗原相比，核心寡糖链区域的结构变化较小，可进一步分为内核心寡糖与外核心寡糖。通常，内核心寡糖区域的特征单糖为Kdop，外核心寡糖区域的可变性高于内核心寡糖区域。核心寡糖链也可以被其他化学基团取代修饰（表格1），这些修饰与LPS表面的二价阳离子密切相关，也可能影响LPS在细菌外膜的折叠与组装以及生理作用。

（3）脂质A（Lipid A）

作为LPS的生物活性中心，脂质A通常由两个D-GlcpN单位组成：两个葡萄胺、磷酸盐和一定量的脂肪酸。疏水性的脂质A由酮苷键与内核心寡糖链相连，另外可将LPS锚定在细菌外膜上。虽然脂质A的结构高度保守，但微小的结构变化将影响脂质A的免疫刺激特性，这些变化可能来自环境对细菌的选择压力，细菌的自适应以及外部刺激等因素。