進(jìn)入展臺在線留言

歡迎聯(lián)系我

有什么可以幫您,？在線咨詢

LPS 與炎癥∶ 小小脂多糖 (LPS) 如何能輕松 “拿捏“ 炎癥造模_MCE

來源：MedChemExpress LLC 2025年06月06日 16:16

LPS，它與炎癥反應(yīng)有著千絲萬縷的聯(lián)系......

LPS 何方神圣,？在體內(nèi)如何誘發(fā)炎癥反應(yīng),？

如何選擇 LPS 構(gòu)建"合拍"的炎癥疾病模型？

來來來,，一起了解下,！

Section.01

LPS 與炎癥發(fā)生

噓，可不要小瞧了它,！脂多糖 (Lipopolysaccharide,；LPS) ，是由脂質(zhì)和多糖組成的大分子,，廣泛存在于革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁中,，又被稱為內(nèi)毒素,，它可是具有強(qiáng)烈的促炎性質(zhì)^[1]。

LPS 結(jié)構(gòu)

LPS 是由脂質(zhì) A,、核心多糖和 O-特異性抗原組成。包含這三個組分的為光滑型 S-LPS,，缺乏 O 抗原的則被稱為粗糙型 R-LPS,，或脂寡糖 (LOS)^[2]。

圖 1. LPS 的經(jīng)典結(jié)構(gòu)^[2],。

• 脂質(zhì) A：LPS 的脂質(zhì)部分,，嵌在細(xì)菌外膜的磷脂層中，是內(nèi)毒素的主要毒性成分,。不同革蘭氏陰性菌的脂質(zhì) A 結(jié)構(gòu)具有一定差異,，但在同一菌株中結(jié)構(gòu)基本相同。脂質(zhì) A 的任何結(jié)構(gòu)變化都可能改變 LPS 的免疫效力并決定其毒性,。此外,，脂質(zhì) A 對于宿主受體的特異性識別非常重要，能夠刺激宿主的免疫反應(yīng)^[2],。

• 特異性抗原：由多個寡糖重復(fù)單位組成,，位于 LPS 的最外層，是 LPS 中變化最大的部分,。O-特異性抗原的糖殘基種類,、長度、排列順序和連接方式具有菌株特異性,，決定了細(xì)菌的抗原特異性^[2],。根據(jù) O 抗原的差異可將大腸桿菌分為不同的血清群，如 O55,、O111 等,。

• 核心多糖：連接了 O-特異性抗原和脂質(zhì) A。由庚糖,、半乳糖等組成,，結(jié)構(gòu)相對保守^[2]。

LPS 誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)

LPS 與 TLR4

TLR4：Toll 樣受體 4,，可在單核細(xì)胞,、巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞等髓樣細(xì)胞中表達(dá)，是重要的細(xì)胞表面模式識別受體,，負(fù)責(zé)啟動和維持宿主的炎癥反應(yīng)^[2],。

LPS 主要通過其經(jīng)典受體 Toll 樣受體 4 (TLR4) 誘導(dǎo)強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)。LPS 進(jìn)入宿主體內(nèi),，會與 LPS 結(jié)合蛋白 (LBP) 結(jié)合,，然后進(jìn)一步與細(xì)胞膜上的 CD14 (CD14 是很多免疫細(xì)胞的 GPI 錨定膜蛋白) 結(jié)合,，形成 CD14-LPS 復(fù)合物。這一結(jié)合過程促使 LPS 與 TLR4-MD2 復(fù)合物相互作用,，進(jìn)而激活細(xì)胞內(nèi)的信號通路^[2][3],。

圖 2. LPS 作用機(jī)制^[2]。

細(xì)胞內(nèi) LPS/TLR4 下游信號傳導(dǎo)主要分為兩類,，MyD88 依賴性通路和 TRIF 依賴性通路,。它們分別介導(dǎo)促炎細(xì)胞因子和 I 型干擾素基因的激活^[2][4]。

• 在 MyD88 依賴性通路中：活化的 MyD88 可募集并激活 IRAK4,、IRAK1 和 IRAK2,，接著與 TRAF6 發(fā)生相互作用。進(jìn)一步激活 TAK1-TAB1 復(fù)合物,，刺激 IKKα/IKKβ 復(fù)合物,，然后誘導(dǎo) NF-κB 等轉(zhuǎn)錄因子核轉(zhuǎn)位，啟動炎癥細(xì)胞因子基因的轉(zhuǎn)錄,，促使細(xì)胞釋放如 IL-1β,、IL - 6、TNF-α 等多種炎癥細(xì)胞因子,。

• 在 TRIF 介導(dǎo) MyD88 非依賴性通路中：TRIF 通過招募 TRAF3 可激活 IRF3,，然后，IRF3 與 IRF7 形成同源或異源二聚體,，進(jìn)而轉(zhuǎn)錄 IFN 和 IFN 誘導(dǎo)型基因,，誘導(dǎo) IFN-α 和 IFN-β 釋放。同時,，TRIF 也可以通過招募 TRAF6 激活 NF-κB,。此外，除了經(jīng)典的 LBP-CD14-TLR4 途徑外,，LPS 還可以通過 Caspase 途徑和 TRP 通道等激活免疫細(xì)胞,。

總之，上述因素都可以促進(jìn)炎癥信號并引起免疫反應(yīng),。

Section.02

LPS: 炎癥造模好幫手

通過前面的介紹,，我們了解了 LPS 的定義以及它如何通過復(fù)雜的信號通路激活細(xì)胞內(nèi)的炎癥反應(yīng)。鑒于 LPS 具備強(qiáng)大的促炎特性,，這使其成為我們構(gòu)建誘導(dǎo)炎癥模型的得力助手,！

首先，解答大家在選購 LPS 時的一個小疑惑,！

MCE 網(wǎng)站為啥子有十幾種 LPS,？它們名字后長長長長長長的后綴是什么？

前面我們提到,，LPS 是細(xì)菌細(xì)胞壁的成分,。So,，MCE 網(wǎng)站上不同的 LPS 代表它們來自于不同的細(xì)菌。

小貼士：

舉個例子,，我們在誘導(dǎo)炎癥模型中常用的 LPS, from E. coli O55: B5,，它是來自于大腸桿菌 O55: B5 血清型的內(nèi)毒素。其中,，大腸桿菌血清型是大腸桿菌的一種分類方式,，O55 代表了特異性 O 鏈中 O 抗原的一種特定類型，B5 表示鞭毛抗原的一種類型,。血清型不同,，激活的炎癥途徑和炎癥因子可能會有差異,，從而轉(zhuǎn)化為不同的表型反應(yīng)和臨床癥狀,。

下面，我們就一起了解一下 LPS 可以誘導(dǎo)哪些模型以及一些注意事項~

一,、體外細(xì)胞炎癥模型^[5][6][7][8]

1. 推薦的 LPS 類型 (排名有先后順序哦~)：

1) Lipopolysaccharides, from E. coli O55: B5 (廣泛使用,！)；

2) Lipopolysaccharides, from E. coli O111: B4 (廣泛使用,！),；

3) Lipopolysaccharides, from P. gingivalis (牙周炎相關(guān)研究)。

2. 常用細(xì)胞類型：

1) 巨噬細(xì)胞,，如 RAW 264.7,、BMDMs；

2) 小膠質(zhì)細(xì)胞,，如 N9,、原代細(xì)胞；

3) 腫瘤細(xì)胞,，如 Caco-2,、A549 和 PC3。

3. 參考濃度范圍和處理時間：

0.1-10 μg/mL,；1-24 h,。

4. 推薦檢測指標(biāo)：

1) 上清或細(xì)胞中炎癥因子：IL-1β、IL-6 及 TNF-α 等 (ELISA/qPCR/WB),；

2) NO 釋放/NO 代謝物含量 (Kits 檢測),；

3) 炎癥基因：iNOS、NF-kB 及 NLRP3 等 (qPCR/WB),；

4) 細(xì)胞活力：CCK-8 或 MTT,。

5. 注意事項：

1) 在正式實驗前，應(yīng)根據(jù)細(xì)胞系和 LPS 來源等查找相關(guān)參考文獻(xiàn),，進(jìn)行濃度和時間梯度的篩選以確定實驗方案,。

2) LPS 刺激細(xì)胞不一定會引起細(xì)胞死亡,，因此不宜僅僅通過檢測細(xì)胞活力來確定 LPS 造模濃度和時間，建議檢測炎癥因子的表達(dá)和分泌,。

3) 在 LPS 刺激細(xì)胞的過程中,，應(yīng)定期觀察細(xì)胞的形態(tài)變化，過高濃度可能引發(fā)細(xì)胞毒性,，過低濃度則可能無法有效損傷細(xì)胞,。

4) 一定濃度的 DMSO 可顯著抑制 LPS 誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，建議用 PBS 或 ddH₂O 溶解,。

5) 在體外炎癥模型構(gòu)建研究中,，Lipopolysaccharides, from E. coli O55: B5 和 Lipopolysaccharides, from E. coli O111: B4 是應(yīng)用最為廣泛的 LPS，推薦使用,！若開展牙周炎相關(guān)研究時,，也可選用 Lipopolysaccharides, from P. gingivalis。

二,、體內(nèi)動物模型

三,、神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究

除了上述常見的 LPS 誘導(dǎo)的炎癥疾病模型外，LPS 還可用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究,。

圖 2. LPS 作用機(jī)制^[2],。

注意事項：

1) 在 LPS 誘導(dǎo)動物模型前，應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康?、動物類型等,，查找相關(guān)參考文獻(xiàn)，進(jìn)行預(yù)實驗,，以確定實驗方案,。

2) 在 LPS 給藥后，不同的炎癥因子,，其含量峰值出現(xiàn)的時間點(diǎn)可能不一致,，建議根據(jù)參考文獻(xiàn)確定實驗方案，以及預(yù)實驗時應(yīng)多選幾個時間點(diǎn)檢測,。

3) LPS 溶解后可在 -20℃ 穩(wěn)定保存約一個月,，-80℃ 約 6 個月。LPS 需避光保存,，并避免反復(fù)凍融,。由于內(nèi)毒素具有較強(qiáng)的吸附性，建議儲存于硅烷化容器內(nèi),。如果使用玻璃容器,，使用前請確保充分混合，以保證 LPS 重新溶解 (若 LPS 濃度超過 1 mg/mL，則對小瓶側(cè)面的吸附可忽略不計),。

Section.03

小結(jié)

寶子們,，今天小 M 帶著大家梳理了 LPS 的相關(guān)知識。面對五花八門的 LPS,，大家再也不用犯愁啦,。希望這些知識能幫助大家輕松拿捏實驗，在炎癥研究領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱,！如果覺得這篇 LPS 干貨秘籍有幫助,，別忘了點(diǎn)贊、分享哦~

產(chǎn)品推薦

Lipopolysaccharides, from E. coli O55:B5

Lipopolysaccharides, from E. coli O55:B5 (HY-D1056),，多用于體外細(xì)胞誘導(dǎo)炎癥模型,。

Lipopolysaccharides, from E. coli O111:B4

Lipopolysaccharides, from E. coli O111:B4 (HY-D1056A1)，多用于體內(nèi)動物誘導(dǎo)炎癥模型,。

Lipopolysaccharides, from P. gingivalis

Lipopolysaccharides, from P. gingivalis (HY-D1056D),，多用于牙周炎相關(guān)研究。

Cell Counting Kit-8

Cell Counting Kit-8 (HY-K0301),，快速,、高靈敏度細(xì)胞活性檢測試劑盒,。

Nitric Oxide Detection Kit

Nitric Oxide Detection Kit (HY-K0318),，NO 檢測試劑盒 (Griess 法)。

[1] Bertani B, et al. Function and Biogenesis of Lipopolysaccharides. EcoSal Plus. 2018 Aug;8(1):10.1128/ecosalplus.ESP-0001-2018.

[2] Zhang X, et al. Application of lipopolysaccharide in establishing inflammatory models. Int J Biol Macromol. 2024 Nov;279(Pt 4):135371.

[3] Cohen J. The immunopathogenesis of sepsis. Nature. 2002 Dec 19-26;420(6917):885-91.

[4] Lu YC, et al, Ohashi PS. LPS/TLR4 signal transduction pathway. Cytokine. 2008 May;42(2):145-151.

[5] Huang S, et al. Disruption of the Na+/K+-ATPase-purinergic P2X7 receptor complex in microglia promotes stress-induced anxiety. Immunity. 2024 Mar 12;57(3):495-512.e11.

[6] Guo D, et al. Synergistic rheumatoid arthritis therapy by interrupting the detrimental feedback loop to orchestrate hypoxia M1 macrophage polarization using an enzyme-catalyzed nanoplatform. Bioact Mater. 2024 Jul 23;41:221-238.

[7] Tezcan G, et al. Azithromycin and Ceftriaxone Differentially Activate NLRP3 in LPS Primed Cancer Cells. Int J Mol Sci. 2022 Aug 22;23(16):9484.

[8] Park J, et al. Fucoidan inhibits LPS-induced inflammation in vitro and during the acute response in vivo. Int Immunopharmacol. 2017 Feb;43:91-98.

[9] Li CC, et al. Suppression of Dendritic Cell-Derived IL-12 by Endogenous Glucocorticoids Is Protective in LPS-Induced Sepsis. PLoS Biol. 2015 Oct 6;13(10):e1002269.

[10] Rialdi A, et al. Topoisomerase 1 inhibition suppresses inflammatory genes and protects from death by inflammation. Science. 2016 May 27;352(6289):aad7993.

[11] Hagiwara S, et al. Antagonist of the type-1 ANG II receptor prevents against LPS-induced septic shock in rats. Intensive Care Med. 2009 Aug;35(8):1471-8.

[12] Makrecka-Kuka M, et al. Inhibition of CPT2 exacerbates cardiac dysfunction and inflammation in experimental endotoxaemia. J Cell Mol Med. 2020 Oct;24(20):11903-11911.

[13] Chen XS, et al. Angiotensin-(1-7) ameliorates sepsis-induced cardiomyopathy by alleviating inflammatory response and mitochondrial damage through the NF-κB and MAPK pathways. J Transl Med. 2023 Jan 2;21(1):2.

[14] Yang J, et al. MicroRNA-106a Provides Negative Feedback Regulation in Lipopolysaccharide-Induced Inflammation by targeting TLR4. Int J Biol Sci. 2019 Aug 22;15(11):2308-2319.

[15] Zhang Y, et al. Melatonin alleviates acute lung injury through inhibiting the NLRP3 inflammasome. J Pineal Res. 2016 May;60(4):405-14.

[16] Kwon WY, et al. Niacin attenuates lung inflammation and improves survival during sepsis by downregulating the nuclear factor-κB pathway. Crit Care Med. 2011 Feb;39(2):328-34.

[17] Ma J, et al. Geraniol ameliorates acute liver failure induced by lipopolysaccharide/D-galactosamine via regulating macrophage polarization and NLRP3 inflammasome activation by PPAR-γ methylation Geraniol alleviates acute liver failure. Biochem Pharmacol. 2023 Apr;210:115467.

[18] Firth JD, et al. Lipopolysaccharide induces a stromal-epithelial signalling axis in a rat model of chronic periodontitis. J Clin Periodontol. 2013 Jan;40(1):8-17.

[19] Park J, et al. Fucoidan inhibits LPS-induced inflammation in vitro and during the acute response in vivo. Int Immunopharmacol. 2017 Feb;43:91-98.

[20] Li L, et al. Ablation of Siglec-E augments brain inflammation and ischemic injury. J Neuroinflammation. 2022 Jul 20;19(1):191.

[21] Yamawaki Y, et al. Imipramine prevents Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide-induced microglial neurotoxicity. Biochem Biophys Res Commun. 2022 Dec 17;634:92-99.

[22] Arioz BI, et al. Melatonin Attenuates LPS-Induced Acute Depressive-Like Behaviors and Microglial NLRP3 Inflammasome Activation Through the SIRT1/Nrf2 Pathway. Front Immunol. 2019 Jul 2;10:1511.

[23] Liu Q, et al. BGP-15 alleviates LPS-induced depression-like behavior by promoting mitophagy. Brain Behav Immun. 2024 Jul;119:648-664.

[24] Huang B, et al. Polydatin Prevents Lipopolysaccharide (LPS)-Induced Parkinson's Disease via Regulation of the AKT/GSK3β-Nrf2/NF-κB Signaling Axis. Front Immunol. 2018 Nov 5;9:2527.

[25] Zhao Y, et al. Connexin43 inhibition attenuated dopaminergic neuronal loss in the lipopolysaccharide-induced mice model of Parkinson's disease. Neurosci Lett. 2022 Feb 6;771:136471.

相關(guān)產(chǎn)品

免責(zé)聲明

凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品,，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品,。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”,。違反上述聲明者,，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品,，目的在于傳遞更多信息,，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任,。其他媒體,、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利,。

LPS 與炎癥∶ 小小脂多糖 (LPS) 如何能輕松 “拿捏“ 炎癥造模_MCE

免責(zé)聲明

聯(lián)系我們

關(guān)注我們