细菌的毒素按其来源、性质和毒性作用的不同,可分为外毒素和内毒素两种。
一、外毒素
外毒素是指某些细菌在其生命活动过程中产生毒素,能释放到周围环境中。产生外毒素的细菌主要有革兰阳性菌,如破伤风杆菌、肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌;以及少数革兰阴性菌,如霍乱弧菌。细菌外毒素有以下特点:(1)毒性强,如纯化肉毒杆菌外毒素结晶1mg可杀死2000万只小白鼠。(2)对机体组织有选择性的毒性,如白喉杆菌外毒素主要抑制蛋白质合成,引发心肌炎等。(3)具有强抗原性,可刺激机体产生抗毒素,对组织器官有选择性毒害作用。
细菌外毒素的检测,通常以细胞外毒素的特异性免疫血清为抗体与被检细菌培养物滤液(抗原)进行抗原-抗体反应,检测患者所感染的细菌是否产生该种外毒素。此外,也有用动物试验进行检测的。
白喉外毒素
(1)体外法:通常用Elek平板毒力试验、SPA协同凝集试验、对流免疫电泳法。
(2)体内法:根据白喉外毒素可造成敏感动物豚鼠死亡,如体内含有一定量的抗毒素,则外毒素可被中和,而动物免于死亡。
2.肉毒毒素
(1)定性试验:取待检物上清液分别用0.5mL腹腔接种于两只小白鼠,其中一只在接种前注射肉毒毒素的多价抗毒素血清作为保护试验。接种数小时后,观察小鼠情况,未注射多价抗毒素血清的可出现早期症状:呼吸困难、两侧腰肌明显凹陷,接着出现无力、麻痹,四肢肿胀,一般在18~24小时死亡。而注射了抗毒素血清的则不会出现上述症状。
(2)毒素型别鉴定:常选用分型血清中和试验和反向间接血凝试验,也可用免疫荧光法。
3.肠毒素
是某些大肠杆菌在生长繁殖过程中释放出来的外毒素,根据其对热稳定性不同,分为耐热肠毒素和不耐热肠毒素。
不耐热肠毒素:可采用肠段结扎法、皮肤毛细血管通透性亢进试验、被动免疫溶血反应测定法、酶标法、琼脂扩散法等进行检测。
耐热肠毒素:常用乳鼠灌胃法。
二、内毒素
内毒素是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖组分,只有当细菌死亡破裂或用人工方法裂解菌体后才释放。内毒素的检测一般有以下几种方法:
家兔热原试验:通过耳缘静脉注入家兔体内,观察家兔注射后的体温变化,由此可判断所检样本中是否有热原存在。此方法是一种经典的定性检测内毒素的方法。
鲎试验:鲎是一种海洋节肢动物,其血液中含有一种独特的有核变形红细胞。这种变形细胞的裂解物中有一种凝固酶可被细菌内毒素中的脂多糖激活,使其蛋白质形成凝胶。因此,可利用此种反应定量及半定量检测细菌内毒素。本试验具有快速、简便、灵敏等特点。
免疫学方法:可用酶联免疫吸附检测法、火箭免疫电泳鲎试验法、双抗体夹心ELISA法等。这些方法的特点是特异性和准确性高。
生物学方法:利用内毒素刺激免疫细胞IL-1、TNF的特性,以标化的细胞系作为靶细胞,检测细胞培养上清液中的IL-1、TNF等细胞因子含量,推算出待检样本中的内毒素含量。
化学发光法:应用CR1和CR3受体诱导中性粒细胞的氧化反应作为一个反应平台,通过测定内毒素对中性粒细胞的生物学作用来检测内毒素含量。
流式细胞术:应用针对内毒素表面抗原决定簇的单克隆抗体对内毒素进行荧光标记而后应用流式细胞仪进行检测。此方法不同于其他方法之处在于它所测定的是内毒素的量,而不是活性。