內(nèi)毒素的發(fā)現(xiàn)與起源之從腐爛組織到微生物探究來源

早在19世紀(jì)，人們就試圖鑒別這種腐爛毒素，Ernst von Bergmann（1836~1906）將這種毒素命名為Sepsin。應(yīng)該說，Dane Peter L.Panum是第一位系統(tǒng)地、科學(xué)地研究這種毒素的科學(xué)家。在1874年，他發(fā)表論文明確指出：①這種腐爛毒素是不揮發(fā)的，不是一種簡單的腐爛或發(fā)酵組織的終末產(chǎn)物，也不是活的微生物，這種毒素可能來源微生物；②毒素耐熱，不是一種酶；③可溶于水，不溶于純乙醇；④腐爛液體內(nèi)的蛋白樣物質(zhì)本身無毒性，但能將毒素吸收到表面，毒性成分至少能部分從沉淀物中洗脫；⑤注射12mg濃縮物就足夠引起高熱，致犬死亡。根據(jù)我們現(xiàn)在對內(nèi)毒素的認(rèn)識，實(shí)際上，Panum的研究結(jié)果已經(jīng)涉及到內(nèi)毒素。因此，可以說，他是最早描述內(nèi)毒素特性的研究者。

由于這種毒素最主要的表現(xiàn)是引起發(fā)熱，在19世紀(jì)，大多數(shù)人將其稱為致熱物質(zhì)（pyrogenic material）或致熱原（pyrogen）。

首次提出“致熱物質(zhì)”的是Theodor Billroth（一位外科教授），他在1862年發(fā)表的論文中描述道：致熱物質(zhì)不僅存在于腐爛液體和新鮮膿液內(nèi)，也存在于干的腐爛物和干的膿液內(nèi)。Sir John Burdon-Sanderson（1828~1905，英國生理和病理學(xué)家）在1896年進(jìn)一步將“致熱物質(zhì)”稱為“致熱原”，并在Panum和von Beugmann研究的基礎(chǔ)上，Burdon-Sanderson至少獲得了部分純化的致熱原，首次提出了致熱物質(zhì)的來源問題：即內(nèi)源性（致熱原存在于血液或組織液內(nèi)）和外源性（來自微生物）兩方面。

19世紀(jì)末20世紀(jì)初，人們才明確認(rèn)識到，感染是由微生物所致。在這以前，地方性或流行性發(fā)生的疾病，如瘟疫和霍亂被認(rèn)為是毒氣（miasma）所致，認(rèn)為這種毒氣來源于土壤或土壤下的一種不可見的揮發(fā)性物質(zhì)，被稱為“壞氣（badair）”，這就是“瘴氣（malaria）”一詞的起源。因此，當(dāng)時認(rèn)為，這種感染的傳播不是從人傳到人，而是通過環(huán)境因素，如毒氣。另一方面，醫(yī)生們很清楚地觀察到一些疾病，如梅毒，是從人傳到人，而不是通過壞的空氣。因此，早期認(rèn)為感染的發(fā)生有兩個途徑：即毒氣和接觸傳染（contagion）。

Louis Pasteur（1822~1895）首次明確證實(shí)，感染性疾病是由微生物引起的。他認(rèn)為這些微生物存在于空氣的塵埃中，可到處傳遞，侵入到傷口內(nèi)，并在傷口繁殖，引起感染。Billroth雖認(rèn)為感染是由細(xì)菌引起的，但認(rèn)為細(xì)菌本身存在于宿主健康組織內(nèi)，在受到炎癥刺激時，細(xì)菌被激活而繁殖，即提出“內(nèi)源性腐敗理論”。德國細(xì)菌學(xué)家Edwin Klebs（腸道細(xì)菌Klebsiella就是以他的名字命名的）認(rèn)為，引起感染的細(xì)菌來源于外界、細(xì)菌可以侵入到健康而又受到刺激的組織內(nèi)，并在感染發(fā)生過程中產(chǎn)生致熱物質(zhì)。丹麥醫(yī)生Hans-Christian Gram（1853~1939）于1884年發(fā)明了一種至今仍被廣泛采用的染色技術(shù)，即革蘭染色法（Gramstain）。利用該方法可將所有細(xì)菌分為兩類：革蘭陽性菌（Gram-positive bacteria）和革蘭陰性菌（Gram-negative bacteria）。

隨著感染由微生物所致的認(rèn)識日益明確，致熱原來源的研究也由腐爛組織轉(zhuǎn)移到微生物。Gustave Roussy（1874~1948）首次從細(xì)菌中分離到兩種物質(zhì)：一種引起低熱，稱為frigorigenine.另一種引起高熱，稱為pyretogenine。他認(rèn)為這些物質(zhì)位于細(xì)菌內(nèi)，受到酶的溶解作用后被釋放出來。Ludwig Brieger隨后發(fā)現(xiàn)，傷寒桿菌也能產(chǎn)生一種毒性物質(zhì)，即傷寒毒素（typhotoxin）。“毒素（toxin）”一詞正是Brieger首次提出的。隨后，人們在其他桿菌的培養(yǎng)物中都分離出一種高分子量蛋白樣毒性物質(zhì)，為無菌白色粉末，被稱為toxalbumin。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，許多致病細(xì)菌都產(chǎn)生毒性物質(zhì)，這些毒性物質(zhì)能引起致死性反應(yīng)。由于當(dāng)時分離的毒素都顯示蛋白樣特性，曾一度認(rèn)為所有的細(xì)菌毒素都是蛋白質(zhì)。