主な違い エンドトキシン、エンテロトキシン、エキソトキシンの違いは、エンドトキシンはリポ多糖であるということです。 グラム陰性菌の外膜に見られます。しかし、外毒素は主にグラム陽性菌によって分泌されるタンパク質です。平均 一方、エンテロトキシンは、腸に効果的な外毒素の一種です。さらに、エンドトキシンとエンテロトキシンは熱に安定ですが、エキソトキシンは 60 °C で急速に破壊されます。また、エンドトキシンは弱い毒性で全身症状を引き起こし、エンテロトキシンは下痢や食中毒を引き起こします。しかし、外毒素は毒性が高く、しばしば致命的です。
簡単に言うと、エンドトキシン、エンテロトキシン、およびエクソトキシンは、病原菌によって産生される 3 種類の毒素です。そして、それらは、接触したり、組織に吸収されたりすると、構造的損傷や病気を引き起こす可能性のある小さなまたは大きな生体分子である可能性があります.
対象となる主な分野
1. エンドトキシンとは
– 定義、特性、効果
2. 外毒素とは
– 定義、特性、効果
3. エンテロトキシンとは
– 定義、特性、効果
4. エンドトキシン、エンテロトキシンとエクソトキシンの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
5. エンドトキシン、エンテロトキシンとエクソトキシンの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
エンドトキシン、エンテロトキシン、エキソトキシン、病原菌、トキソイド 
エンドトキシンとは
エンドトキシンはリポ多糖（LPS）であり、脂質と多糖で構成される一種の大きな分子です。主に、グラム陰性菌の外膜に発生します。また、リポオリゴ糖 (LOS) は、LPS の低分子量型の一種です。さらに、細菌細胞膜では、エンドトキシンが構造の完全性に大きく貢献し、膜を化学的攻撃から保護します。さらに、細胞膜の負電荷を増加させ、膜構造を安定させます。
図 1:グラム陰性菌の細胞膜上のエンドトキシン
さらに、エンドトキシンは 3 つの部分で構成されています。 O-抗原/O-多糖、コアオリゴ糖、およびリピド A。これらのうち、O-抗原は反復糖鎖ポリマーであり、コアオリゴ糖に結合してエンドトキシンの細胞外ドメインを形成します。一方、コア ドメインは、リピド A に直接結合するオリゴ糖または非炭水化物成分のいずれかで構成されます。また、リピド A は通常、複数の脂肪酸で修飾されたリン酸化グルコサミン二糖です。基本的に、リピド A の疎水性脂肪酸鎖を介して細菌膜にエンドトキシンを付着させます。
外毒素とは
外毒素は、グラム陽性菌と一部のグラム陰性菌の分泌タンパク質の一種です。細胞の正常な代謝を妨害するか、細胞を直接破壊することにより、宿主細胞に損傷を与える可能性があります。したがって、それらは非常に毒性が高く、免疫原性があります。また、それらの症状は致命的です。外毒素の例には、ボツリヌス菌によって生成されるボツリヌス毒素が含まれます。 コリネバクテリウム ジフテリアによって生成されるジフテリア毒素 毒素、テタノスパスミン Clostridium tetani によって生成されます .そして、3つの毒素はすべて神経毒です.
図 2:外毒素に対する免疫応答
さらに、外毒素は熱に弱いため、熱によって破壊される可能性があります。また、化学処理によるトキソイドの産生は、別の破壊方法です。この方法では、トキソイドは毒素の化学的に修飾された形態であり、もはや毒性ではありませんが、依然として抗原性があります。したがって、能動免疫におけるワクチンとして重要です。それに加えて、外毒素は抗体の影響を受けやすいため、体の免疫系はそれらに対して免疫反応を起こすことができます.したがって、受動免疫では、抗毒素または抗体を含む抗血清を注射することができます。
エンテロトキシンとは
エンテロトキシンも外毒素の一種です。特に、腸をターゲットにしています。また、エンテロトキシンは、染色体またはプラスミドにコードされている可能性があります。その上、それらは熱安定性があり、黄色ブドウ球菌を含むいくつかの細菌の外側に分泌されます。 セレウス菌 および コレラ菌 .さらに、それらは低分子量であり、水溶性です。重要なことに、エンテロトキシンは 細胞毒性 であるため、頂端膜の透過性を変化させることで腸壁の上皮細胞を殺します。それにより、それらはほとんどが細孔形成毒素（主に塩化物細孔）であり、集合して細胞膜に細孔を形成し、細胞死を引き起こします。
さらに、この細孔形成により塩化物の透過性が高まり、塩化物イオンが腸管腔に漏れ出します。その結果、これにより内腔へのナトリウムイオンと水の移動が増加し、エンテロトキシンを摂取してから数時間以内に分泌性下痢につながります.たとえば、ブドウ球菌食中毒とセレウス菌 下痢性疾患は、エンテロトキシンによって引き起こされる疾患の 2 つの一般的な形態です。これらに加えて、腹部けいれん、下痢、嘔吐、食欲不振、発熱、吐き気が食中毒の症状であり、これらの症状は治療しないと生命に危険を及ぼす可能性があります。
エンドトキシン エンテロトキシンと外毒素の類似点
- エンドトキシン、エンテロトキシン、エキソトキシンの3つ病原菌が産生する毒素の種類。
- それらは毒性因子であり、宿主細胞に損傷を与えることによる細菌の病原性。
エンドトキシン エンテロトキシンと外毒素の違い
定義
エンドトキシンとは、細菌細胞内に存在する毒素を指し、分解時に放出されます。一方、エンテロトキシンとは、食中毒やコレラの原因となるような、腸内で産生されるか腸に影響を与える毒素を指し、エクソトキシンとは、生きた細菌細胞によって周囲に放出される毒素を指します。
生体分子の種類
エンドトキシンはリポ多糖であり、エンテロトキシンは外毒素の一種ですが、外毒素はタンパク質です。
分子量
エンドトキシンの分子量は約 50～1000 kDa、エンテロトキシンの分子量は 25～30 kDa、エキソトキシンの分子量は約 10 kDa です。
構造
エンドトキシンは 3 つの部分で構成されています。 O-抗原/O-多糖、コアオリゴ糖、リピド A。触媒活性を持つサブユニットと、適切な細胞受容体と結合するための B サブユニット。
制作者
エンドトキシンはグラム陰性菌の外膜で発生しますが、主にグラム陽性菌がエンテロトキシンとエキソトキシンを生成します。
発生
エンドトキシンは細胞外膜の不可欠な部分ですが、エンテロトキシンとエキソトキシンは、環境への分泌タンパク質の一種です。
熱安定性
エンドトキシンとエンテロトキシンは熱に安定ですが、エキソトキシンは 60 °C で急速に破壊されます。
免疫原性
エンドトキシンは免疫原性が弱いですが、エンテロトキシンとエキソトキシンは抗原性が高いです。
毒性
エンドトキシンは中程度の毒性がありますが、エンテロトキシンは重度で致死的である可能性があり、外毒素は致死的です。
症状
エンドトキシンは発熱性です。エンテロトキシンは下痢や食中毒の原因となります。一方、外毒素は生命を脅かす症状を引き起こします。
特異性
エンドトキシンには特定の受容体はありませんが、エンテロトキシンとエキソトキシンには特定の受容体があります。
トキソイド産生
エンドトキシンではトキソイドを生成できませんが、エンテロトキシンとエキソトキシンの両方でトキソイドを生成できます。
例
ナイセリア 種。そして ヘモフィルス 種。エンドトキシンを生成します。 黄色ブドウ球菌 セレウス菌 およびコレラ菌 エンテロトキシンを生成します。一方、ボツリヌス菌; コリネバクテリウム ジフテリア および破傷風菌 外毒素を産生します。
病気
エンドトキシンは敗血症性ショック、多発性硬化症などを引き起こします。エンテロトキシンは食中毒や下痢を引き起こします。一方、外毒素は破傷風、ジフテリア、ボツリヌス中毒を引き起こします。
結論
エンドトキシンはリポ多糖で、病原菌の外膜に存在します。熱安定性はありますが、免疫原性が弱く、毒性も中程度です。また、それらは発熱性です。一方、エンテロトキシンは、腸内で作用する外毒素の一種で、食中毒や下痢の原因となります。それらは熱安定性もあります。外毒素は、病原菌が周囲に分泌するタンパク質です。そして、それらは非常に抗原性が高く、毒性が強いです。したがって、破傷風、ジフテリア、ボツリヌス中毒症などの生命を脅かす症状を引き起こす可能性があります。そのため、エンドトキシン、エンテロトキシン、およびエクソトキシンの主な違いは、それらの発生、免疫原性、および毒性です。
参考文献:
1. トダー、ケネス。 「細菌性エンドトキシン」
2. TODAR のオンライン BACTERIOLOGY 教科書はこちらから入手できます。
2.ピンチュク、イリーナ・V 他「ブドウ球菌エンテロトキシン」トキシンズvol. 2,8 (2010):2177-97。 doi:10.3390/toxins2082177
3.ラオ、スリダール。 「外毒素」。 Microbiology Notes、2006 年 6 月、こちらから入手可能。
画像提供:
1.「グラム陰性細胞壁」ジェフ・ダール著 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 4.0)
2. Ali1195 と Pokéfan95 による「外毒素に対する免疫応答」（CC BY-SA 4.0）、Commons Wikimedia 経由
