脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）是革蘭氏陰性細菌外膜的主要成分之一，由類脂A、核心多糖和O-抗原三部分組成，其中O-抗原決定了LPS的血清型，具有重要的生物學(xué)功能和作用機制。LPS在細菌正常生活狀態(tài)時不釋放，但在細菌菌體死亡破裂或人工方法裂解后會釋放出來，作為非特異性免疫原，與宿主效應(yīng)細胞相互作用，引起機體發(fā)熱、彌散性血管內(nèi)凝血、多器官機能衰竭等。

LPS的毒性主要通過與宿主細胞的TLR4受體結(jié)合來發(fā)揮，這一過程涉及內(nèi)毒素結(jié)合蛋白、CD14分子和MD-2分子的協(xié)同作用。LPS與TLR4結(jié)合后，激活細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑，包括髓樣分化因子88（MyD88）、IL-1受體相關(guān)激酶（IRAK）等，最終激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，導(dǎo)致炎癥因子的產(chǎn)生和釋放。

圖1.脂多糖信號通路的示意圖^[1]

LPS在生物醫(yī)學(xué)研究中具有重要應(yīng)用，例如在研究神經(jīng)炎癥模型中，LPS常被用作誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)的試劑，模擬由革蘭氏陰性菌感染引起的炎癥過程。翌圣生物提供來源于大腸桿菌的2種脂多糖，產(chǎn)品相關(guān)介紹如下：

LPS（脂多糖）是一種能夠誘導(dǎo)多種炎癥模型建立的內(nèi)毒素，可以誘導(dǎo)多種炎癥模型：如

1）急性肺損傷（ALI）模型：通過腹腔注射或氣管給予LPS，建立急性肺損傷（ALI）模型。

2）急性胰腺炎（AP）模型：LPS與Caerulein（雨蛙素）聯(lián)合使用，建立急性胰腺炎模型。

3）急性肝衰竭模型：LPS與D-(+)-氨基半乳糖聯(lián)合使用，誘導(dǎo)急性肝衰竭模型。

4）敗血癥模型：通過腹腔注射LPS，建立膿毒癥模型。

5）牙周炎模型：在小鼠的牙齦注射LPS誘導(dǎo)牙周炎模型。

6）RAW264.7細胞炎癥模型：LPS可以刺激RAW264.7細胞，建立體外細胞炎癥模型。

7）急性炎癥小鼠模型：通過尾靜脈注射或腹腔注射LPS，建立急性炎癥小鼠模型。

以下面4種炎癥模型為例，為您提供詳細的實驗?zāi)Ｐ桶咐?，僅供參考。

4.1.1 實驗方法

實驗對象：2-3月齡雄性小鼠。

實驗方法：禁食禁飲6小時后稱量體重，按20 mg/kg體重腹腔注射新鮮配制的LPS溶液或PBS溶液，給藥24h后收集實驗標本。

動物處理：

1）麻醉：腹腔注射3%體積的戊巴比妥麻醉小鼠；

2）待小鼠達到麻醉效果后，快速從眼球處取血，收集在EP管中，靜置約2-3h后離心（3000 rpm，10分鐘），收集上清保存于-80℃冰箱備用；

3）取血后將小鼠固定于解剖板，剪開小鼠腹腔、胸腔等，將輸液針從心尖部位刺入小鼠左心室，推注生理鹽水，直至觀察到小鼠肺、肝臟顏色變?yōu)榈t色接近于白色時停止注射生理鹽水（大約30 mL）；

4）停止灌注，找出雙側(cè)腎臟，摘取^[2]。

4.1.2實驗結(jié)果及圖片

腎臟HE和PAS結(jié)果顯示，LPS誘導(dǎo)的LPS組出現(xiàn)了病理損傷，近端腎小管上皮細胞脫落、腎小管結(jié)構(gòu)紊亂，管腔擴張，胞漿空泡化和間質(zhì)水腫。

圖2.不同處理方法的小鼠腎組織HE染色和PAS染色結(jié)果圖^[2]

4.2.1實驗方法

實驗對象：6周齡雄性SD大鼠，體重為220 g左右。

實驗方法：分別設(shè)置對照組（Control）、模型組（Model）等。模型組通過PE管注入LPS（給藥劑量為5 mg/kg，濃度為1 mg/mL），分別在第3、6、9、12天給藥。每次注射藥物后將PE管關(guān)閉12h，然后重新打開。實驗開始至第16天后，取血清、膽汁和肝臟進行后續(xù)實驗。

動物處理：腹腔注射戊巴比妥鈉（濃度為3 mg/mL，劑量為30 mg/kg）進行麻醉，大鼠麻醉后腹部備皮、消毒，用剪刀在腹部中央剪開一道約5 cm的創(chuàng)口，找到膽總管，將PE引流管插入膽總管并固定，將引流管另一端從頸部后部導(dǎo)出并固定，建立皮下通道。期間通過導(dǎo)出的引流管間斷注入LPS后閉管。造模15天后，取大鼠膽汁、血清和肝臟樣本。膽汁樣本進行膽汁涂片，肝臟樣本進行病理和分子實驗^[3]。

4.2.2實驗結(jié)果及圖片

膽汁涂片結(jié)果如圖3所示，對照組大鼠的涂片較為干凈，且未見結(jié)晶。而模型組大鼠膽汁明顯渾濁，有黃色結(jié)晶形成，意味著造模成功。

圖3.各組大鼠膽汁涂片^[3]

HE染色結(jié)果如圖4所示，對照組大鼠肝組織結(jié)構(gòu)比較正常，染色清晰，細胞表現(xiàn)規(guī)整，無其他明顯病變。模型組大鼠肝臟大部分肝細胞發(fā)生腫脹，胞體增大，部分胞漿丟失呈網(wǎng)狀或顆粒狀，胞核皺縮深染。

圖4.各組HE染色觀察肝臟組織的病理變化^[3]

4.3.1實驗方法

實驗對象：21日齡健康且體重（8.02±0.06）kg 的斷奶仔豬。

實驗方法：CON組和LPS組飼喂基礎(chǔ)日糧，LPS+PEO組和LPS+CEO組分別飼喂添加500 mg/kg PEO和CEO的日糧。49日齡時，LPS組、LPS+PEO組和LPS+CEO組仔豬分別腹膜注射0.1 mg/kg體重的大腸桿菌LPS（血清型O55:B5），CON組仔豬注射等體積的無菌生理鹽水，4 h后，稱重后屠宰。

動物處理：剖開腹腔，采集脾臟組織，測定脾臟指數(shù)。取少量脾臟樣品加入0.9%生理鹽水進行稀釋并利用均質(zhì)器勻漿，4℃、3500 r/min離心15 min，取上清液用于免疫指標和抗氧化指標的測定^[4]。

4.3.2實驗結(jié)果及圖片

LPS組的脾臟指數(shù)顯著升高，提示脾臟可能受到了損傷。

圖5.各組斷奶仔豬的脾臟指數(shù)^[4]

4.4.1實驗方法

實驗對象：巨噬細胞。

實驗方法：當(dāng)細胞生長至匯合度約90%時，棄去上清液，PBS沖洗3次。采用細胞刮刀將細胞刮下，離心5 min，使用4 mL完全培養(yǎng)基重懸細胞后進行計數(shù)。將細胞按每孔5x105個接種于6孔板中。將細胞隨機分為空白對照組（Con組：貼壁12 h后，給予完全培養(yǎng)基2 mL，培養(yǎng)4 h）和炎癥模型組（LPS組：貼壁12 h后，給予含有10 μg/mL LPS的完全培養(yǎng)基2 mL，培養(yǎng)4 h）。然后采用多種方法分析α微管蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶1（αTAT-1）等的變化情況^[5]。

4.4.2實驗結(jié)果及圖片

通過RT-qPCR手段檢測αTAT-1等蛋白mRNA表達變化，結(jié)果顯示：相比于Con組，LPS組中αTAT-1和NLRP3的mRNA表達顯著增加，表明αTAT-1和NLRP3在LPS介導(dǎo)的巨噬細胞炎癥中表達上升。

圖6.巨噬細胞中αTAT-1等蛋白mRNA表達變化(a:αTAT-1;b:α-tubulin;c:NLRP3)^[5]

[1]王穎.脂多糖信號通路中的蛋白質(zhì)修飾[J].中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報,2008,(06):505-511.DOI:10.13865/j.cnki.cjbmb.2008.06.013.

[2]戴晴.維生素D受體對膿毒癥相關(guān)急性腎損傷糖代謝重編程的影響研究[D].中南大學(xué),2023.DOI:10.27661/d.cnki.gzhnu.2023.000345.

[3]張震.白藜蘆醇調(diào)控Nrf2表達及易位在膽色素結(jié)石形成中的作用機制研究[D].中國醫(yī)科大學(xué),2023.DOI:10.27652/d.cnki.gzyku.2023.002120.

[4]林慶州,陳奕穎,宋心茹,等.植物精油對脂多糖攻毒斷奶仔豬脾臟損傷的保護作用[J/OL].中國畜牧雜志,1-13[2024-08-15].https://doi.org/10.19556/j.0258-7033.20240104-02.

[5]李尊泰.Nb_2C納米片層通過αTAT-1下調(diào)微管乙?；街委煷笫笱乐苎椎臋C制研究[D].吉林大學(xué),2023.DOI:10.27162/d.cnki.gjlin.2023.007717.