LPSとGNBが宿主によって容易に認識され除去されるように、GNBのLPS合成にどのように影響を与えるかは、内毒素血症を治療するための手段でもある。内因性エンドトキシン血症では、大腸菌(E.coli)は典型的な LPS 構造を持ち、宿主の貪食クリアランス反応から逃れやすく、エンドトキシンの強い生物活性を示し、さまざまな毒性作用を引き起こします。したがって、エンドトキシンの研究では、エンドトキシンの生物学的影響を評価したり、さまざまな介入手段を評価したりするために大腸菌の LPS がよく使用されます。外因性 GNB が感染すると、その LPS 構造は典型的な LPS 構造を欠き、その毒性は比較的低く、宿主によって容易に除去されます。
ドイツの学者ザイデルら。 LPS 集合体高分子を生理食塩水中に置き、マクロファージが分泌する IL-6 を指標として、放射光 X 線回折技術を用いて各種 LPS の三次元構造を解析しました。錐体構造を有するLPSは強い生物学的毒性を有するが、シリンダー構造の立方体化学構造は毒性がないか、毒性が低いことが判明した。大腸菌由来のヘキサアシル リピド A は逆立方体構造ですが、大腸菌由来のペンタダクチル リピド A およびテトラデシル リピド A は多層構造を形成し、わずかにミセル構造を持つ傾向があります。ただし、c.jejuni リピド A は単層構造であり、逆立方体構造に発達する傾向がわずかにあります。他のすべてのリピッド A は例外なく多層構造を形成します。腸内細菌のヘキサデシルリピドAはそれぞれ円錐形または凹形、ペンタダクチルリピドAは主に円筒形、テトラデシルリピドAは円筒形であり、円錐形または凸形に発達する傾向があります(疎水性ゾーンの断面はそれよりわずかに小さい)親水性ゾーンの)。
現在のデータは、エンドトキシン中の LPS に共通の原理があることを示しています。リピド A の円錐形または凹形の物理的形状のみが、腸内の大腸菌などの高い生物活性を持っています。 LPS はアゴニスト活性を欠いており、リピド A の円筒形に関連しています。アシル基を欠いている LPS は、アンタゴニストとして使用できることを意味しません。おそらく、エンドトキシンが単球、マクロファージ、好中球、樹状細胞に取り込まれると、アシルカルボキシル加水分解酵素(AOAH)によって酵素的に加水分解されてデアシルリピドAが生成され、同時にその三次元形態が変化するのかもしれません。現時点では毒性はありません。 LPS にアシル基が存在するかどうかは、LPS が無毒であることを意味しないことがわかります。その三次元構造を理解する必要があります。
エンドトキシンの生物学的影響と、LPS の負電荷の量、アシル鎖の数、アシル基の分布、アシル鎖の脂肪酸飽和度、および立体構造の変化はすべて、エンドトキシンの活性に影響を与えます。この結論は、LPS 類似体の設計の理論的基礎を作成し、それらを有毒な LPS の効果に拮抗させることができます。