ลิโปโพลีแซคคาไรด์ ( LPS ) ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันทั่วไปในชื่อ^เอนโดท็อกซิน [ ^{1 ] [ 2 ]}เป็นคำรวมสำหรับส่วนประกอบของเยื่อหุ้มชั้นนอกสุดของเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบ [ ^{3 ] เช่น} E. coliและSalmonella ^{[ 4 ]}ซึ่งมีโครงสร้างสถาปัตยกรรมที่เหมือนกัน ลิโปโพลีแซคคาไรด์เป็นโมเลกุล ขนาดใหญ่ ที่ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ โพ ลีแซคคา ไรด์ แกนนอก ที่เรียกว่า O- แอนติเจน โอลิโกแซคคา ไรด์แกนในและลิปิด A (ซึ่งเป็นที่มาของความเป็นพิษเป็นส่วนใหญ่) ทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ ในศัพท์ปัจจุบัน คำว่าเอนโดท็อกซินมักใช้เป็นคำพ้องความหมายกับ LPS แม้ว่าจะมีเอนโดท็อกซินบางชนิด (ในความหมายดั้งเดิมของ^สารพิษที่อยู่ภายในเซลล์แบคทีเรียซึ่งถูกปล่อยออกมาเมื่อเซลล์แตกตัว) ที่ไม่เกี่ยวข้องกับ LPS เช่นโปรตีนเอนโดท็อกซินเดลต้าที่ผลิตโดยBacillus thuringiensis [ ^{5 ]}

ลิโปโพลีแซคคาไรด์สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อสุขภาพของมนุษย์ โดยส่วนใหญ่เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์กับระบบภูมิคุ้มกัน LPS เป็นตัวกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันที่มีประสิทธิภาพและเป็นสารก่อไข้ (สารที่ทำให้เกิดไข้) ^{[ 6 ]}ในกรณีที่รุนแรง LPS สามารถกระตุ้นการตอบสนองของร่างกายอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดภาวะอวัยวะล้มเหลวเฉียบพลันหลายประเภท^{[ 7 ]}ซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะช็อกจากการติดเชื้อ^{[ 8 ]}ในระดับที่ต่ำกว่าและในช่วงระยะเวลาที่ยาวนานกว่า มีหลักฐานว่า LPS อาจมีบทบาทสำคัญและเป็นอันตรายในโรคภูมิต้านตนเองโรคอ้วน ภาวะซึมเศร้าและความเสื่อมของเซลล์^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

กิจกรรมที่เป็นพิษของ LPS ถูกค้นพบครั้งแรกและเรียกว่าเอนโดท็อกซินโดยRichard Friedrich Johannes Pfeifferเขาแยกแยะระหว่างเอ็กโซท็อกซินซึ่งเป็นสารพิษที่แบคทีเรียปล่อยออกมาสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบ และเอนโดท็อกซิน ซึ่งเป็นสารพิษ "ภายใน" เซลล์แบคทีเรียและถูกปล่อยออกมาหลังจากเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกของแบคทีเรียถูกทำลายเท่านั้น^{[ 13 ]}งานวิจัยต่อมาแสดงให้เห็นว่าการปล่อย LPS จากจุลินทรีย์แกรมลบไม่จำเป็นต้องมีการทำลายผนังเซลล์แบคทีเรีย แต่ LPS จะถูกหลั่งออกมาเป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมทางสรีรวิทยาปกติของการขนส่งเวสิเคิลเมมเบรนในรูปของเวสิเคิลเมมเบรนชั้นนอกของแบคทีเรีย (OMVs) ซึ่งอาจมี ปัจจัยก่อโรคและโปรตีนอื่นๆ อยู่ด้วย^{[ 14 ] [ 4 ]}

LPS เป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกของแบคทีเรียแกรมลบ ซึ่งมีส่วนช่วยอย่างมากต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างของแบคทีเรียและปกป้องเยื่อหุ้มเซลล์จากการโจมตีทางเคมีบางชนิด LPS เป็นแอนติเจนที่พบมากที่สุดบนพื้นผิวเซลล์ของแบคทีเรียแกรมลบส่วนใหญ่ โดยมีส่วนประกอบมากถึง 80% ของเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกของE. coliและSalmonella ^{[ 4 ]} LPS เพิ่มประจุลบของเยื่อหุ้มเซลล์ และช่วยทำให้โครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์โดยรวมมีเสถียรภาพ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อแบคทีเรียแกรมลบหลายชนิด ซึ่ง จะตายหากยีนที่เข้ารหัส LPS เกิดการกลายพันธุ์หรือถูกกำจัดออกไป อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่า LPS จะไม่จำเป็นในแบคทีเรียแกรมลบอย่างน้อยบางชนิด เช่นNeisseria meningitidis , Moraxella catarrhalisและAcinetobacter baumannii [ ^{15 ] นอกจาก}นี้ยังเกี่ยวข้องกับแง่มุมที่ไม่ก่อโรคของระบบนิเวศของแบคทีเรีย รวมถึงการยึดเกาะบนพื้นผิว ความไวต่อ แบคทีริโอเฟจ และปฏิสัมพันธ์กับผู้ ล่าเช่นอะมีบา LPS ยังจำเป็นต่อการทำงานของออมป์ตินซึ่งเป็นโปรตีเอสของแบคทีเรียชนิดหนึ่ง^{[ 16 ]}

LPS เป็นสารที่มีคุณสมบัติทั้งชอบน้ำ และไม่ชอบน้ำ และประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ แอนติเจน O (หรือพอลิแซ็กคาไรด์ O) ซึ่งเป็นส่วนที่ชอบน้ำแกนกลางโอลิโกแซ็กคาไรด์ (ซึ่งชอบน้ำเช่นกัน) และลิปิด A ซึ่งเป็นส่วนที่ไม่ชอบน้ำ

พอ ลิเมอร์ไกลแคน ที่ซ้ำกันซึ่งบรรจุอยู่ใน LPS เรียกว่า แอนติเจน O, พอลิแซ็กคาไรด์ O หรือโซ่ข้าง O ของแบคทีเรีย แอนติเจน O ติดอยู่กับโอลิโกแซ็กคาไรด์แกนกลาง และประกอบเป็นโดเมนภายนอกสุดของโมเลกุล LPS โครงสร้างและองค์ประกอบของโซ่ O มีความแปรผันสูงในแต่ละสายพันธุ์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดความจำเพาะทางซีรั่มวิทยาของสายพันธุ์แบคทีเรียต้นกำเนิด^{[ 17 ]}มีโครงสร้างแอนติเจน O ที่แตกต่างกันมากกว่า 160 แบบที่ผลิตโดยสายพันธุ์E. coli ที่แตกต่างกัน ^{[ 18 ]}การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของโซ่ O เป็นตัวกำหนดว่า LPS นั้นถือว่า "หยาบ" หรือ "เรียบ" โซ่ O ที่มีความยาวเต็มจะทำให้ LPS เรียบ ในขณะที่การไม่มีอยู่หรือการลดลงของโซ่ O จะทำให้ LPS หยาบ^{[ 19 ]} แบคทีเรียที่มี LPS หยาบมักจะมีเยื่อหุ้มเซลล์ที่สามารถซึมผ่านยาปฏิชีวนะที่ไม่ชอบน้ำได้ง่ายกว่า เนื่องจาก LPS หยาบนั้น ไม่ชอบน้ำมากกว่า^{[ 20 ]}แอนติเจน O ปรากฏอยู่บนพื้นผิวด้านนอกสุดของเซลล์แบคทีเรีย และด้วยเหตุนี้จึงเป็นเป้าหมายสำหรับการจดจำโดยแอนติบอดีของ โฮสต์

โดเมนหลักมักมีส่วนประกอบของโอลิโกแซ็กคาไรด์ที่ยึดติดโดยตรงกับลิปิด A และโดยทั่วไปจะมีน้ำตาลเช่นเฮปโทสและ3-ดีออกซี-ดี-แมนโน-ออกต์-2-ยูโลโซนิกแอซิด (หรือที่รู้จักกันในชื่อ KDO, คีโต-ดีออกซีออกทูโลโซเนต) ^{[ 21 ]} โอลิโก แซ็กคาไรด์หลักมีความแปรผันน้อยในโครงสร้างและองค์ประกอบ โดยโครงสร้างหลักที่กำหนดจะพบได้ทั่วไปในกลุ่มแบคทีเรียขนาดใหญ่^{[ 17 ]} แกน LPS ของแบคทีเรียหลายชนิดยังประกอบด้วยส่วนประกอบที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรต เช่น ฟอสเฟต กรดอะมิโน และสารทดแทนเอทานอลอะมีน

โดยปกติแล้ว Lipid A คือไดแซ็กคาไรด์กลูโคซา มีน ที่ถูกฟอสโฟรีเลต และตกแต่งด้วยกรดไขมัน หลายชนิด โซ่กรดไขมันที่ไม่ชอบน้ำเหล่านี้จะยึด LPS เข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรีย และส่วนที่เหลือของ LPS จะยื่นออกมาจากพื้นผิวเซลล์ โดเมน Lipid A เป็นส่วนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพมากที่สุดและเป็นสาเหตุหลักของความเป็นพิษของแบคทีเรียแกรมลบ เมื่อเซลล์แบคทีเรียถูกทำลายโดยระบบภูมิคุ้มกันชิ้นส่วนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่มี Lipid A อาจถูกปล่อยเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิต ทำให้เกิดไข้ ท้องเสีย และอาจถึงแก่ชีวิตจากภาวะช็อกจากการติดเชื้อ (endotoxic septic shock) (รูปแบบหนึ่งของ ภาวะ ช็อกจากการติดเชื้อ ) ส่วนประกอบ Lipid A เป็นส่วนประกอบที่คงที่มากของ LPS ^{[ 22 ]}อย่างไรก็ตาม โครงสร้างของ Lipid A แตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ของแบคทีเรีย โครงสร้างของ Lipid A เป็นตัวกำหนดระดับและลักษณะของการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของโฮสต์โดยรวมเป็นส่วนใหญ่^{[ 23 ]}

LPS ในรูปแบบ "หยาบ" มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่าเนื่องจากไม่มีพอลิแซ็กคาไรด์ O แต่จะมีโอลิโกแซ็กคาไรด์สั้นๆ แทนที่ ซึ่งรูปแบบนี้เรียกว่าไลโปโอลิโกแซ็กคาไรด์ (LOS) และเป็นไกลโคลิปิดที่พบในเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียแกรมลบบางชนิด เช่นNeisseria spp. และHaemophilus spp. ^{[ 9 ] [ 24 ]} LOS มีบทบาทสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์และการทำงานของเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์แบคทีเรียแกรมลบ LOS มีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคจากการติดเชื้อแบคทีเรียบางชนิด เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นภูมิคุ้มกันและตัวปรับภูมิคุ้มกันได้^{[ 9 ]}นอกจากนี้ โมเลกุล LOS ยังรับผิดชอบต่อความสามารถของแบคทีเรียบางสายพันธุ์ในการแสดงการเลียน แบบโมเลกุล และความหลากหลายของแอนติเจนช่วยในการหลีกเลี่ยงการป้องกันภูมิคุ้มกันของโฮสต์ และส่งผลให้แบคทีเรียสายพันธุ์ เหล่านี้ มีความรุนแรง มาก ขึ้น ในกรณีของNeisseria meningitidis ส่วนของ ลิปิด Aในโมเลกุลมีโครงสร้างสมมาตร และแกนกลางประกอบด้วย3-deoxy-D-manno-2-octulosonic acid (KDO) และheptose (Hep) ส่วนโซ่โอลิโกแซ็กคาไรด์ของแกนกลางด้านนอกจะแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ของ แบคทีเรีย ^{[ 9 ] [ 24 ]}

เอนไซม์โฮสต์ที่มีการอนุรักษ์สูงที่เรียกว่าacyloxyacyl hydrolase (AOAH) อาจกำจัดพิษ LPS เมื่อเข้าสู่หรือผลิตขึ้นในเนื้อเยื่อของสัตว์ นอกจากนี้ยังอาจเปลี่ยน LPS ในลำไส้ให้เป็นสารยับยั้ง LPS เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิล แมโครฟาจ และเซลล์เดนดริติกผลิตไลเปสนี้ ซึ่งจะทำให้ LPS ไม่ทำงานโดยการกำจัดโซ่แอซิลรองสองโซ่ออกจากลิปิด A เพื่อสร้างเตตระแอซิล LPS หากหนูได้รับ LPS ทางหลอดเลือด หนูที่ขาด AOAH จะพัฒนาแอนติบอดีที่ไม่จำเพาะในระดับสูง เกิดภาวะตับโตเป็นเวลานาน และมีภาวะทนต่อเอนโดท็อกซินเป็นเวลานาน การทำให้ LPS ไม่ทำงานอาจจำเป็นสำหรับสัตว์ในการฟื้นฟูภาวะสมดุลหลังจากการสัมผัส LPS ทางหลอดเลือด^{[ 25 ]} แม้ว่าหนูจะมีกลไกอื่นๆ อีกมากมายในการยับยั้งการส่งสัญญาณ LPS แต่ไม่มีกลไกใดที่สามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในสัตว์ที่ขาด AOAH ได้

การดีฟอสโฟรีเลชันของ LPS โดย อัลคา ไลน์ฟอสฟาเตสในลำไส้สามารถลดความรุนแรงของการติดเชื้อSalmonella tryphimuriumและClostridioides difficile และฟื้นฟูจุลินทรีย์ในลำไส้ให้เป็นปกติ^{[ 26 ]}อัลคาไลน์ฟอสฟาเตสป้องกันการอักเสบในลำไส้ (และ " ลำไส้รั่ว ") จากแบคทีเรียโดยการดีฟอสโฟรีเลชันส่วน Lipid A ของ LPS ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

กระบวนการทั้งหมดของการสร้าง LPS เริ่มต้นด้วยโมเลกุลที่เรียกว่า lipid A-Kdo2 ซึ่งถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นในของเซลล์แบคทีเรียก่อน จากนั้นจะมีการเพิ่มน้ำตาลเพิ่มเติมลงในโมเลกุลนี้บนเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นในก่อนที่จะถูกย้ายไปยังช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นในและชั้นนอก ( ช่องว่างเพริพลาสมิก ) ด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนที่เรียกว่า MsbA แอนติเจน O ซึ่งเป็นอีกส่วนหนึ่งของ LPS ถูกสร้างขึ้นโดยเอนไซม์เชิงซ้อนพิเศษบนเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นใน จากนั้นจะถูกย้ายไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกผ่านระบบที่แตกต่างกันสามระบบ ได้แก่ ระบบที่ขึ้นอยู่กับ Wzy ระบบที่อาศัยตัวขนส่ง ABC และระบบที่สามเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับซินเทส^{[ 32 ]}

ในที่สุด LPS จะถูกขนส่งไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกโดยสะพานเชื่อมระหว่างเยื่อหุ้มเซลล์ของโปรตีนขนส่งไลโปไลแซคคาไรด์ (Lpt) ^{[ 31 ] [ 33 ]}ตัวขนส่งนี้เป็นเป้าหมายยาปฏิชีวนะที่มีศักยภาพ^{[ 34 ] [ 35 ]}

ร่างกายมนุษย์มีแหล่งสะสม LPS ภายในร่างกาย^{[ 36 ]} พื้นผิวเยื่อบุผิวถูกยึดครองโดยจุลินทรีย์ที่ซับซ้อน (รวมถึงแบคทีเรียแกรมลบ) แบคทีเรียแกรมลบจะปล่อยเอนโดท็อกซิน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์และจุลินทรีย์นี้เป็นความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันซึ่งมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลภูมิคุ้มกันของร่างกาย เมื่อความสัมพันธ์นี้ถูกรบกวน อาจนำไปสู่โรคต่างๆ เช่น ภาวะเอนโดท็อกซีเมียและภาวะช็อกจากการติดเชื้อเอนโดท็อกซิน

LPS ทำหน้าที่เป็นเอนโดท็อกซินต้นแบบเนื่องจากมันจับกับ คอมเพล็กซ์ ตัวรับCD14 / TLR4 / MD2 ในเซลล์หลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโมโนไซต์เซลล์เดนดริติกแมโครฟาจและเซลล์ Bซึ่งส่งเสริมการหลั่ง ไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิด การ อักเสบ ไนตริกออกไซด์และไอโคซานอยด์ [ ^{37 ] บ}รูซ บิวท์เลอร์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ประจำปี 2011 ส่วนหนึ่งจากผลงานของเขาที่แสดงให้เห็นว่าTLR4เป็นตัวรับ LPS ^{[ 38 ] [ 39 ]}

ซูเปอร์ออกไซด์ เป็น ส่วนหนึ่งของการตอบสนองต่อความเครียด ของเซลล์ และเป็นหนึ่งในชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา หลัก ที่ถูกเหนี่ยวนำโดย LPS ในเซลล์ประเภทต่างๆ ที่แสดง TLR ( ตัวรับแบบโทลล์ไลค์ ) ^{[ 40 ]}นอกจากนี้ LPS ยังเป็นไพโรเจน จากภายนอก (สารที่ทำให้เกิดไข้) อีกด้วย ^{[ 6 ]}

หน้าที่ของ LPS อยู่ภายใต้การวิจัยเชิงทดลองมาหลายปีแล้ว เนื่องจากมีบทบาทในการกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัส หลายชนิด LPS ยังผลิตสารสื่อกลางหลายประเภทที่เกี่ยวข้องกับภาวะช็อกจากการติดเชื้อในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มนุษย์มีความไวต่อ LPS มากกว่าไพรเมตชนิดอื่น^{[ 41 ]}และสัตว์อื่นๆ (เช่น หนู) ปริมาณ 1 μg/kg ทำให้เกิดภาวะช็อกในมนุษย์ แต่หนูสามารถทนต่อปริมาณที่สูงกว่าได้ถึงหนึ่งพันเท่า^{[ 42 ]}นี่อาจเกี่ยวข้องกับความแตกต่างในระดับของแอนติบอดีตามธรรมชาติที่หมุนเวียนระหว่างสองสายพันธุ์^{[ 43 ] [ 44 ]}นอกจากนี้ยังอาจเชื่อมโยงกับกลยุทธ์ภูมิคุ้มกันหลายอย่างต่อเชื้อโรค และเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ต่อต้านจุลินทรีย์หลายแง่มุมที่ได้รับข้อมูลจากการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของมนุษย์ตลอดวิวัฒนาการของสายพันธุ์เรา (เช่น การกินเนื้อสัตว์ การปฏิบัติทางการเกษตร และการสูบบุหรี่) ^{[ 41 ]} Said et al. แสดงให้เห็นว่า LPS ทำให้เกิดการยับยั้งการขยายตัวและการทำงานของเซลล์ CD4 T ที่ขึ้นอยู่กับ IL-10โดยการเพิ่มระดับPD-1 บน โมโนไซต์ซึ่งนำไปสู่การผลิต IL-10 โดยโมโนไซต์หลังจากที่ PD-1 จับกับPD- L1 ^{[ 45 ]}

เอนโดท็อกซินเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดอาการทางคลินิกที่รุนแรงจากการติดเชื้อแบคทีเรียแกรมลบก่อโรค เช่นนีสเซอเรีย เมนิงจิติดิสซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบ จากเชื้อเมนิงโกค็อกคัส รวมถึง ภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดจากเชื้อ เมนิงโกค็อกคัส กลุ่มอาการวอเตอร์เฮาส์ - ฟรีเดอริคเซนและเยื่อหุ้มสมองอักเสบ

พบว่าส่วนต่างๆ ของ LPS จากแบคทีเรียหลายสายพันธุ์มีลักษณะทางเคมีคล้ายกับโมเลกุลบนพื้นผิวเซลล์โฮสต์ของมนุษย์ ความสามารถของแบคทีเรียบางชนิดในการนำเสนอโมเลกุลบนพื้นผิวซึ่งมีลักษณะทางเคมีเหมือนกันหรือคล้ายคลึงกับโมเลกุลบนพื้นผิวของเซลล์โฮสต์บางประเภทเรียกว่าการเลียน แบบ โมเลกุล^{[ 46 ]} ตัวอย่างเช่น ในNeisseria meningitidis L2,3,5,7,9 ส่วนเตตระแซ็กคาไรด์ปลายสุดของโอลิโกแซ็กคาไรด์ (แลคโต-เอ็น-นีโอเตตระโอส) เป็นเตตระแซ็กคาไรด์ชนิดเดียวกันกับที่พบในพาราโกล โบไซด์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของ แอนติเจน ไกลโคลิปิดABH ที่พบใน เม็ดเลือดแดงของมนุษย์^{[ 9 ]}ในอีกตัวอย่างหนึ่ง ส่วนไตรแซ็กคาไรด์ปลายสุด (แลคโตไตรโอส) ของโอลิโกแซ็กคาไรด์จากNeisseria spp. LOS ที่ก่อโรคก็พบในไกลโคสฟิงโกลิ ปิดแลคโตนีโอซีรีส์ จากเซลล์ของมนุษย์ เช่นกัน ^{[ 9 ]}พบว่า เชื้อเมนิงโกค็อกซีส่วนใหญ่จากกลุ่ม B และ C รวมถึงเชื้อโกโนค็อกซี มีไตรแซ็กคาไรด์นี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง LOS ^{[ 9 ]} การมีอยู่ของ 'ตัวเลียนแบบ' พื้นผิวเซลล์ของมนุษย์เหล่านี้ นอกจากจะทำหน้าที่เป็น 'การพรางตัว' จากระบบภูมิคุ้มกันแล้ว ยังอาจมีบทบาทในการทำลายความทนทานต่อภูมิคุ้มกันเมื่อติดเชื้อในโฮสต์ที่มีจีโนไทป์ของแอนติเจนเม็ดเลือดขาวของมนุษย์ (HLA) บางชนิด เช่นHLA- B35 ^{[ 9 ]}

LPS สามารถรับรู้ได้โดยตรงโดยเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSCs) ผ่านการจับกับ TLR4 ทำให้เซลล์เหล่านี้เพิ่มจำนวนขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อในระบบ การตอบสนองนี้จะกระตุ้นการส่งสัญญาณ TLR4-TRIF-ROS-p38 ภายใน HSCs และผ่านการกระตุ้น TLR4 อย่างต่อเนื่องสามารถทำให้เกิดความเครียดจากการเพิ่มจำนวน ส่งผลให้ความสามารถในการสร้างประชากรใหม่ลดลง^{[ 47 ]} การติดเชื้อในหนูโดยใช้S. typhimuriumแสดงผลลัพธ์ที่คล้ายกัน ซึ่งเป็นการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองการทดลองในร่างกายด้วย

O-antigens (คาร์โบไฮเดรตภายนอก) เป็นส่วนที่มีความแปรผันมากที่สุดของโมเลกุล LPS ซึ่งทำให้เกิดความจำเพาะของแอนติเจน ในทางตรงกันข้าม ลิปิด A เป็นส่วนที่มีการอนุรักษ์มากที่สุด อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบของลิปิด A ก็อาจแตกต่างกันได้ (เช่น จำนวนและลักษณะของ สาย อะซิลแม้กระทั่งภายในหรือระหว่างสกุล) ความแปรผันบางอย่างเหล่านี้อาจทำให้ LPS เหล่านี้มีคุณสมบัติในการต่อต้าน ตัวอย่างเช่น ไดฟอสโฟรีลลิปิด A ของRhodobacter sphaeroides (RsDPLA) เป็นตัวต่อต้าน LPS ที่มีศักยภาพในเซลล์มนุษย์ แต่เป็นตัวกระตุ้นในเซลล์แฮมสเตอร์และม้า^{[ 48 ]}

มีการคาดการณ์ว่าลิปิดเอรูปทรงกรวย (เช่น จากE. coli ) มีฤทธิ์กระตุ้นมากกว่า ในขณะที่ลิปิดเอรูปทรงกรวยน้อยกว่า เช่น ของPorphyromonas gingivalisอาจกระตุ้นสัญญาณที่แตกต่างกัน ( TLR2แทนที่จะเป็น TLR4) และลิปิดเอรูปทรงกระบอกโดยสมบูรณ์ เช่น ของRhodobacter sphaeroidesมีฤทธิ์ต่อต้าน TLR ^{[ 49 ] [ 50 ]}โดยทั่วไป กลุ่มยีน LPS มีความแปรผันสูงระหว่างสายพันธุ์ สายพันธุ์ย่อย และชนิดของแบคทีเรียก่อโรคในพืชและสัตว์^{[ 51 ] [ 52 ]}

ซีรั่มเลือดของมนุษย์ปกติจะมีแอนติบอดีต่อ LOS ที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย และผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อที่เกิดจากสายพันธุ์ที่มีซีโรไทป์แตกต่างกันจะมีแอนติบอดีต่อ LOS ที่มีความจำเพาะแตกต่างกันเมื่อเทียบกับซีรั่มปกติ^{[ 53 ]}ความแตกต่างในการตอบสนองภูมิคุ้มกันแบบฮิวโมรัลต่อ LOS ประเภทต่างๆ นี้สามารถอธิบายได้จากโครงสร้างของโมเลกุล LOS โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายในโครงสร้างของส่วนโอลิโกแซ็กคาไรด์ของโมเลกุล LOS ^{[ 53 ]}ในNeisseria gonorrhoeaeได้มีการพิสูจน์แล้วว่าแอนติเจนิกของโมเลกุล LOS สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างการติดเชื้อเนื่องจากความสามารถของแบคทีเรียเหล่านี้ในการสังเคราะห์ LOS มากกว่าหนึ่งประเภท^{[ 53 ]}ซึ่งเป็นลักษณะที่เรียกว่า การ เปลี่ยนแปลงเฟสนอกจากนี้Neisseria gonorrhoeaeรวมถึงNeisseria meningitidisและHaemophilus influenzae [ ^{9 ]}ยังสามารถปรับเปลี่ยน LOS ของพวกมันในหลอดทดลอง ได้อีก ^ด้วยเช่น ผ่านการเติมไซอะลิล (การปรับเปลี่ยนด้วยสารตกค้างของกรดไซอะลิก) และส่งผลให้พวกมันสามารถเพิ่มความต้านทานต่อการฆ่าโดยคอม พลีเมนต์ ^{[ 53 ]}หรือแม้กระทั่งลดการทำงานของคอมพลีเมนต์^{[ 9 ]}หรือหลีกเลี่ยงผลกระทบของแอนติบอดีที่ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย^{[ 9 ]}การเติมไซอะลิลอาจมีส่วนช่วยในการขัดขวาง การเกาะ ติดและการกลืนกินของนิวโทรฟิลโดยเซลล์ระบบภูมิคุ้มกัน รวมถึงการลดการระเบิดออกซิเดชัน^{[ 9 ]} Haemophilus somnusซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคในโค ก็แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงเฟสของ LOS ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่อาจช่วยในการหลีกเลี่ยงการป้องกันภูมิคุ้มกันของโฮสต์โค^{[ 54 ]} เมื่อพิจารณาร่วมกัน ข้อสังเกตเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในโมเลกุลพื้นผิวของแบคทีเรีย เช่น LOS สามารถช่วยให้เชื้อก่อโรคหลบเลี่ยงทั้งระบบ ภูมิคุ้มกันของโฮสต์แบบ อาศัยแอนติบอดีและคอมพลีเมนต์ และ แบบ อาศัยเซลล์ (เช่น การฆ่าโดยนิวโทรฟิล) ได้

เมื่อเร็วๆ นี้ พบว่านอกเหนือจาก เส้นทางที่ควบคุมโดย TLR4แล้ว สมาชิกบางส่วนของตระกูลช่องไอออนตัวรับศักย์ชั่วคราวยังรับรู้ LPS อีก ด้วย ^{[ 55 ]} การกระตุ้น TRPA1โดย LPS แสดงให้เห็นในหนู^{[ 56 ]}และแมลงวันDrosophila melanogaster ^{[ 57 ]}ที่ความเข้มข้นสูงขึ้น LPS จะกระตุ้นสมาชิกอื่นๆ ของ ตระกูล ช่อง TRP รับรู้ ได้เช่นกัน เช่นTRPV1 , TRPM3 และ TRPM8ในระดับหนึ่ง^{[ 58 ]} LPS ถูกรับรู้โดยTRPV4 บนเซลล์เยื่อบุผิว การกระตุ้น TRPV4 โดย LPS นั้นจำเป็นและเพียงพอที่จะกระตุ้นการ ผลิตไนตริกออกไซด์ซึ่งมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย^{[ 59 ]}

ลิโปโพลีแซคคาไรด์เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้แบคทีเรียเป็นอันตราย และช่วยจัดกลุ่มแบคทีเรียออกเป็นกลุ่มต่างๆ ตามโครงสร้างและหน้าที่การทำงาน ทำให้ LPS เป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์ในการแยกแยะแบคทีเรียแกรมลบชนิดต่างๆ การระบุและทำความเข้าใจชนิดของเชื้อโรคที่เกี่ยวข้องอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดการและรักษาการติดเชื้ออย่างทันท่วงที เนื่องจาก LPS เป็นตัวกระตุ้นหลักสำหรับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในเซลล์ของเรา จึงทำหน้าที่เป็นสัญญาณเริ่มต้นของการติดเชื้อเฉียบพลัน ดังนั้น การทดสอบ LPS จึงมีความเฉพาะเจาะจงและมีความหมายมากกว่าการทดสอบทางซีรัมวิทยาอื่นๆ หลายชนิด^{[ 60 ]}

วิธีการทดสอบ LPS ในปัจจุบันค่อนข้างไว แต่หลายวิธีก็ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างกลุ่ม LPS ต่างๆ ได้ นอกจากนี้ ลักษณะของ LPS ซึ่งมีทั้งคุณสมบัติในการดึงดูดน้ำและขับไล่น้ำ (แอมฟิฟิลิก) ทำให้การพัฒนาการทดสอบที่ไวและใช้งานง่ายเป็นเรื่องท้าทาย^{[ 60 ]}

วิธีการตรวจจับทั่วไปอาศัยการระบุส่วนของลิปิด A ใน LPS เนื่องจากลิปิด A มีความคล้ายคลึงกันมากในแบคทีเรียสายพันธุ์และซีโรไทป์ต่างๆ เทคนิคการทดสอบ LPS แบ่งออกเป็นหกประเภท และมักจะทับซ้อนกัน ได้แก่ การทดสอบในร่างกาย การทดสอบในหลอดทดลอง การตรวจภูมิคุ้มกันแบบดัดแปลง การทดสอบทางชีวภาพ และการทดสอบทางเคมี^{[ 60 ]}

เนื่องจากเป็นการยากมากที่จะวัด LPS ในเลือดครบส่วน และเนื่องจาก LPS ส่วนใหญ่จับกับโปรตีนและคอมพลีเมนต์ จึงได้มีการพัฒนาและรับรองการทดสอบกิจกรรมเอนโดท็อกซิน (EAA™) โดยองค์การอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (US FDA) ในปี 2546 EAA เป็นการทดสอบวินิจฉัยภูมิคุ้มกันแบบเคมีเรืองแสงในหลอดทดลองที่รวดเร็ว โดยใช้แอนติบอดีโมโนโคลนอลจำเพาะในการวัดกิจกรรมของเอนโดท็อกซินในตัวอย่างเลือดครบส่วนที่ใช้ EDTA การทดสอบนี้ใช้การตอบสนองทางชีวภาพของนิวโทรฟิลในเลือดของผู้ป่วยต่อสารประกอบเชิงซ้อนทางภูมิคุ้มกันของเอนโดท็อกซินและแอนติบอดีจากภายนอก – ปฏิกิริยาเคมีเรืองแสงที่เกิดขึ้นจะสร้างการปล่อยแสง ปริมาณเคมีเรืองแสงเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของ LPS ในตัวอย่างในรูปของลอการิทึม และเป็นตัววัดกิจกรรมของเอนโดท็อกซินในเลือด^{[ 61 ]} การทดสอบนี้ทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบ Lipid A ของ LPS ของแบคทีเรียแกรมลบโดยเฉพาะ และไม่ทำปฏิกิริยาข้ามกับส่วนประกอบของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวกและจุลินทรีย์อื่นๆ

LPS เป็นสารพิษที่มีฤทธิ์รุนแรง เมื่อเข้าสู่ร่างกายจะกระตุ้นให้เกิดการอักเสบโดยการจับกับตัวรับของเซลล์ LPS ในเลือดมากเกินไป หรือภาวะเอนโดท็อกซีเมีย อาจทำให้เกิดภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดชนิดร้ายแรงที่เรียกว่าภาวะช็อกจากการติดเชื้อเอนโดท็อกซิน^{[ 7 ]}ภาวะนี้รวมถึงอาการต่างๆ ที่อยู่ในช่วงต่อเนื่องของสภาวะทางพยาธิสรีรวิทยา เริ่มต้นด้วยกลุ่มอาการตอบสนองการอักเสบในระบบ (SIRS) และจบลงด้วยกลุ่มอาการการทำงานผิดปกติของอวัยวะหลายระบบ (MODS) ก่อนเสียชีวิต อาการในระยะแรก ได้แก่ อัตราการเต้นของหัวใจเร็ว หายใจเร็ว การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และปัญหาการแข็งตัวของเลือด ส่งผลให้หลอดเลือดขยายตัวและปริมาณเลือดลดลง นำไปสู่การทำงานผิดปกติของเซลล์^{[ 60 ]}

งานวิจัยล่าสุดระบุว่าแม้การสัมผัส LPS เพียงเล็กน้อยก็เกี่ยวข้องกับโรคภูมิต้านตนเองและอาการแพ้ ระดับ LPS ในเลือดที่สูงอาจนำไปสู่ภาวะเมตาบอลิกซินโดรม ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อภาวะต่างๆ เช่น โรคเบาหวาน โรคหัวใจ และปัญหาเกี่ยวกับตับ^{[ 60 ]}

LPS ยังมีบทบาทสำคัญในอาการที่เกิดจากการติดเชื้อจากแบคทีเรียที่เป็นอันตราย รวมถึงภาวะรุนแรง เช่น กลุ่มอาการวอเตอร์เฮาส์-ฟรีเดอริคเซน โรคเมนิงโกค็อกซีเมีย และเยื่อหุ้มสมองอักเสบ แบคทีเรียบางชนิดสามารถปรับ LPS ของตนเองเพื่อก่อให้เกิดการติดเชื้อเรื้อรังในระบบทางเดินหายใจและระบบย่อยอาหารได้^{[ 60 ]}

การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่า LPS รบกวนไขมันในเยื่อหุ้มเซลล์ ส่งผลต่อคอเลสเตอรอลและการเผาผลาญ ซึ่งอาจนำไปสู่คอเลสเตอรอลสูง ระดับไขมันในเลือดผิดปกติ และโรคไขมันพอกตับที่ไม่เกิดจากแอลกอฮอล์ ในบางกรณี LPS อาจรบกวนการกำจัดสารพิษ ซึ่งอาจเชื่อมโยงกับปัญหาทางระบบประสาท^{[ 60 ]}

โดยทั่วไป ผลกระทบต่อสุขภาพของ LPS เกิดจากความสามารถในการกระตุ้นและปรับเปลี่ยนระบบภูมิคุ้มกันอย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกระตุ้นให้เกิดการอักเสบ LPS มีความเป็นพิษต่อเซลล์โดยตรงและกระตุ้นภูมิคุ้มกันอย่างมาก – เมื่อเซลล์ภูมิคุ้มกันของโฮสต์รับรู้ LPS ระบบคอมพลีเมนต์จะถูกกระตุ้นอย่างรุนแรง การกระตุ้นคอมพลีเมนต์และการตอบสนองต่อต้านการอักเสบที่เพิ่มขึ้นอาจนำไปสู่ความผิดปกติของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง ภาวะเลือดแข็งตัวผิดปกติในวงกว้าง และความเสียหายของเนื้อเยื่ออย่างรุนแรง และอาจลุกลามไปสู่ภาวะอวัยวะล้มเหลวหลายระบบและเสียชีวิตได้^{[ 41 ]}

การมีเอนโดท็อกซินในเลือดเรียกว่าภาวะเอนโดท็อกซีเมีย ระดับเอนโดท็อกซีเมียที่สูงอาจนำไปสู่^ภาวะช็อกจากการติดเชื้อ [ ^{62 ]}หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะช็อกจากการติดเชื้อจากเอนโดท็อกซิน^{[ 7 ]}ในขณะที่ความเข้มข้นของเอนโดท็อกซินในกระแสเลือดที่ต่ำกว่าเรียกว่าภาวะเอนโดท็อกซีเมียจากการเผาผลาญ^{[ 63 ]}ภาวะเอนโดท็อกซีเมียมีความเกี่ยวข้องกับโรคอ้วน อาหาร^{[ 64 ]}โรคหัวใจและ หลอดเลือด ^{[ 64 ]}และโรคเบาหวาน^{[ 63 ]}นอกจากนี้พันธุกรรมของโฮสต์ก็อาจมีผลด้วย^{[ 65 ]}

ยิ่งไปกว่านั้น ภาวะเอนโดท็อกซีเมียที่มีต้นกำเนิดจากลำไส้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่บริเวณรอยต่อระหว่างโฮสต์และเชื้อโรคถือเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาโรคตับอักเสบจากแอลกอฮอล์^{[ 66 ]} ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นบนพื้นฐานของกลุ่มอาการแบคทีเรียในลำไส้เล็กมากเกินไปและการซึมผ่านของลำไส้ที่ เพิ่มขึ้น ^{[ 67 ]}

Lipid Aอาจทำให้เกิดการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอย่างไม่สามารถควบคุมได้ ส่งผลให้เกิดการสร้าง สารสื่อกลาง การอักเสบซึ่งอาจนำไปสู่ภาวะช็อก จากการติดเชื้อเอน โด ท็อกซิน ^{[ 24 ] [ 7 ]} ปฏิกิริยา การอักเสบนี้ส่วนใหญ่เกิดจากตัวรับ Toll-like receptor 4ซึ่งมีหน้าที่ในการกระตุ้นเซลล์ระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 24 ]}ความเสียหายต่อ ชั้น เยื่อบุผนังหลอดเลือดที่เกิดจาก สารสื่อกลาง การอักเสบ เหล่านี้ อาจนำไปสู่ภาวะหลอดเลือดฝอยรั่วการขยายตัวของหลอดเลือด และการลดลงของการทำงานของหัวใจ และอาจทำให้ภาวะช็อกรุนแรงขึ้นได้^{[ 68 ]} LPS ยังเป็นตัวกระตุ้นคอมพลีเมนต์ที่มีศักยภาพ อีกด้วย ^{[ 68 ]}การกระตุ้นคอมพลีเมนต์ที่ไม่สามารถควบคุมได้อาจกระตุ้นให้เกิดความเสียหายต่อเยื่อบุผนังหลอดเลือด ทำให้เกิดภาวะเลือดแข็งตัวในหลอดเลือดกระจาย (DIC) หรือภาวะไตวายเฉียบพลันจากเม็ดเลือดแดงแตกแบบผิดปกติ (aHUS) ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายต่ออวัยวะต่างๆ เช่น ไตและปอด^{[ 69 ]}ผิวหนังอาจแสดงอาการของความเสียหายของหลอดเลือด ซึ่งมักเกิดขึ้นควบคู่กับการลดลงของปัจจัยการแข็งตัวของเลือดในรูปแบบของจุดเลือดออกเล็กๆ เลือดออกใต้ผิวหนังและรอยฟกช้ำแขนขาก็อาจได้รับผลกระทบเช่นกัน บางครั้งอาจมีผลร้ายแรง เช่น การเกิดเนื้อตายเน่าซึ่งต้องตัดแขนขา ใน ภายหลัง^{[ 68 ]}การสูญเสียการทำงานของต่อมหมวกไตอาจทำให้เกิดภาวะขาดฮอร์โมนจากต่อมหมวกไตและการตกเลือด เพิ่มเติม ในต่อมหมวกไตทำให้เกิดกลุ่มอาการวอเตอร์เฮาส์-ฟรีเดอริคเซนซึ่งทั้งสองอย่างนี้อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้

มีรายงานว่า เชื้อ LOS ที่เกิดจากเชื้อโกโนค็อกสามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อท่อนำไข่ ของมนุษย์ ได้ เช่นกัน ^{[ 53 ]}

Toraymyxin เป็นวิธีการกำจัดเอนโดท็อกซินนอกร่างกายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายผ่านการดูดซับโดยตรงในเลือด (เรียกอีกอย่างว่าการกรองเลือด ) เป็นตลับที่ทำจากโพลีสไตรีนซึ่งมีโมเลกุลของโพลีมิกซิน บี (PMX-B) ยึดติดกับเส้นใยตาข่ายที่บรรจุอยู่ภายใน โพลีมิกซินเป็นยาปฏิชีวนะโพลีเปปไทด์ประจุบวกแบบวงจรที่ได้จากBacillus polymyxaซึ่งมีฤทธิ์ต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียแกรมลบ แต่การใช้ทางคลินิกทางหลอดเลือดดำมีข้อจำกัดเนื่องจากผลข้างเคียงที่เป็นพิษต่อไตและระบบประสาท^{[ 70 ]}การใช้ตลับ Toraymyxin นอกร่างกายทำให้ PMX-B จับกับลิปิด เอ ด้วยปฏิกิริยาที่เสถียรมากกับสารตกค้างที่ไม่ชอบน้ำ จึงทำให้เอนโดท็อกซินเป็นกลางเมื่อเลือดถูกกรองผ่านวงจรนอกร่างกายภายในตลับ จึงช่วยย้อนกลับภาวะเอนโดท็อกซีเมียและหลีกเลี่ยงผลกระทบที่เป็นพิษต่อระบบ^{[ 71 ]}

เชื่อกันว่า การเลียนแบบโมเลกุลของโมเลกุล LOS บางชนิดทำให้เกิดการตอบสนองของโฮสต์ที่อิงตามภูมิคุ้มกันตนเอง เช่น การกำเริบของโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง [ ^{9 ] [ 46 ] ตัวอย่าง}อื่นๆ ของการเลียนแบบโครงสร้างของโฮสต์โดยแบคทีเรียผ่าน LOS พบได้ในแบคทีเรียHelicobacter pyloriและCampylobacter jejuniซึ่งเป็นสาเหตุของโรคทางเดินอาหารในมนุษย์ และHaemophilus ducreyiซึ่ง เป็นสาเหตุของแผลริมฝีปาก อักเสบ เซ โรไทป์ LPS บางชนิดของ C. jejuni (ซึ่งเกิดจากส่วนประกอบเตตระแซคคาไรด์และเพนตะแซคคาไรด์บางชนิดของโอลิโกแซคคาไรด์หลัก) ยังเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการ Guillain–Barréและกลุ่มอาการ Guillain–Barré ชนิดหนึ่งที่เรียกว่ากลุ่มอาการ Miller- Fisher ^{[ 9 ]}

การศึกษาทางระบาดวิทยาแสดงให้เห็นว่าปริมาณเอนโดท็อกซินที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเป็นผลมาจากจำนวนแบคทีเรียที่ผลิตเอนโดท็อกซินในลำไส้ที่เพิ่มขึ้นนั้น เกี่ยวข้องกับกลุ่มผู้ป่วยโรคอ้วนบางกลุ่ม^{[ 10 ] [ 72 ] [ 73 ]}การศึกษาอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าเอนโดท็อกซินบริสุทธิ์จากEscherichia coli สามารถกระตุ้นให้เกิดโรคอ้วนและภาวะดื้อต่ออินซูลินได้เมื่อฉีดเข้าไปใน หนูทดลองที่ปราศจากเชื้อโรค^{[ 74 ]}การศึกษาล่าสุดได้ค้นพบบทบาทที่อาจมีส่วนทำให้เกิดโรคอ้วนและภาวะดื้อต่ออินซูลินในผู้ป่วยมนุษย์ ของ Enterobacter cloacae B29 ^{[ 75 ]}กลไกที่สันนิษฐานไว้สำหรับความสัมพันธ์ของเอนโดท็อกซินกับโรคอ้วนคือ เอนโดท็อกซินกระตุ้นวิถีการอักเสบที่ทำให้เกิดโรคอ้วนและภาวะดื้อต่ออินซูลินที่สังเกตได้^{[ 74 ]} สกุลแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบ ของเอนโดท็อกซินต่อโรคอ้วน ได้แก่EscherichiaและEnterobacter

มีหลักฐานจากการทดลองและการสังเกตที่บ่งชี้ว่า LPS อาจมีบทบาทในภาวะซึมเศร้า การให้ LPS แก่หนูทดลองสามารถนำไปสู่อาการซึมเศร้าได้ และดูเหมือนว่าจะมีระดับ LPS สูงขึ้นในผู้ที่เป็นโรคซึมเศร้าบางราย การอักเสบอาจมีบทบาทในการพัฒนาของภาวะซึมเศร้า และ LPS เป็นสารที่ก่อให้เกิดการอักเสบ^{[ 11 ]}

การอักเสบที่เกิดจาก LPS สามารถกระตุ้นให้เซลล์เกิดภาวะชราภาพได้ ดังที่แสดงให้เห็นในเซลล์เยื่อบุผิว ปอด และเซลล์ไมโครเกลีย (ซึ่งนำไปสู่ภาวะเสื่อมของระบบประสาท ) ^{[ 12 ]}

ลิโปโพลีแซคคาไรด์เป็นสารปนเปื้อนที่พบได้บ่อยในดีเอ็นเอพลาสมิด ที่เตรียมจากแบคทีเรียหรือโปรตีนที่แสดงออกจากแบคทีเรีย และต้องกำจัดออกจากดีเอ็นเอหรือโปรตีนเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนในการทดลองและเพื่อหลีกเลี่ยงความเป็นพิษของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้ การหมัก ในระดับอุตสาหกรรม^{[ 76 ]}

โอวัลบูมินมักปนเปื้อนด้วยเอนโดท็อกซิน โอวัลบูมินเป็นโปรตีนชนิดหนึ่งที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในแบบจำลองสัตว์ และยังเป็นสารก่อภูมิแพ้แบบจำลองที่ได้รับการยอมรับสำหรับภาวะไวเกินของทางเดินหายใจ (AHR) โอวัลบูมินที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ซึ่งปนเปื้อนด้วย LPS อาจทำให้ผลการวิจัยผิดเพี้ยนได้ เนื่องจากไม่สะท้อนถึงผลกระทบของโปรตีนแอนติเจนต่อสรีรวิทยาของสัตว์อย่างแม่นยำ^{[ 77 ]}

ในการผลิตยา จำเป็นต้องกำจัดสารเอนโดท็อกซินทั้งหมดออกจากภาชนะบรรจุยา เนื่องจากแม้เอนโดท็อกซินเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดอาการป่วยในมนุษย์ได้ เตาอบ กำจัดไพโรเจนถูกใช้เพื่อจุดประสงค์นี้ อุณหภูมิที่สูงกว่า 300 °C เป็นสิ่งจำเป็นในการทำลาย LPS ให้หมด^{[ 78 ]}

การทดสอบมาตรฐานสำหรับการตรวจหาเอนโดท็อกซินคือ การทดสอบ Limulus amebocyte lysate (LAL) โดยใช้เลือดจากปูม้า ( Limulus polyphemus ) ^{[ 79 ]} LPS ในระดับต่ำมากสามารถทำให้ลิมูลัสไลเซตจับตัวเป็นก้อนได้เนื่องจากการขยายตัวอย่างรุนแรงผ่านกระบวนการเอนไซม์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจำนวนประชากรปูม้าลดลง และมีปัจจัยหลายอย่างที่รบกวนการทดสอบ LAL จึงได้มีการพยายามพัฒนาการทดสอบทางเลือก โดยการทดสอบที่มีแนวโน้มดีที่สุดคือ การทดสอบ ELISAโดยใช้โปรตีน Factor C ซึ่งเป็นโปรตีนในการทดสอบ LAL ในรูปแบบรีคอม บิแนนท์ ^{[ 80 ]}

• ไบโอแอโรโซล
• การกำจัดสารก่อไข้
• ส่วนติดต่อระหว่างโฮสต์และเชื้อโรค
• มิวโคโพลีแซคคาไรด์
• เนสฟาติน-1
• ปฏิกิริยาของชวาร์ทซ์แมน
• อาโออาห์

• ลิโปโพลีแซคคาไรด์ ใน ฐานข้อมูลหัวเรื่องทางการ แพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา