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LPS不僅是決定革蘭陰性細菌感染（如膿毒癥和感染性休克）的主要致病因子，而且與人類其他許多疾病關系密切，是一種危及人類健康乃至生命的最為重要的病原菌相關模式分子（pathogen-associated molecularpattern，PAMP）。目前研究最多、最為明確的LPS相關疾病是革蘭陰性膿毒癥或感染性休克。隨著有創技術，免疫抑制劑﹑細胞毒化療，以及廣譜抗生素使用增多，膿毒癥和感染性休克的發病率自20世紀50年代以來一直呈增多趨勢，在美國每年因其死亡人數達17.5萬～20萬，兒童膿毒癥病死率為10%~15%，成人則高達40%。據美國疾病控制和預防中心報道，膿毒癥在美國為第12位死因。流行病學分析顯示，30%~80%的膿毒癥與LPS有關。由于膿毒癥和感染性休克幾乎都是繼發于其他疾病，如創傷﹑燒傷、及免疫力低下的各種危重疾病，因此，膿毒癥或感染性休克本身不應該被認為是一種獨立的疾病，而只是發生于其他疾病過程中的一種并發癥，因而，其治療也應以預防或治療原發病為主。

近年來，越來越多的實驗顯示，LPS除引起危及生命的革蘭陰性膿毒癥外，也參與一些局部特定疾病的發生、發展。涉及到消化系統[如節段性回腸炎（Crohn病）潰瘍性大腸炎﹑新生兒壞死性小腸結腸炎﹑急性胰腺炎、肝硬化、酒精性肝病、阻塞性黃疸、牙周疾病等]、呼吸系統（如：囊胞性纖維化、哮喘等）、心血管系統（如冠狀動脈硬化）、泌尿系統（如溶血性尿毒綜合征、血液透析或腹膜透析并發癥）等多個系統的疾病。在這些疾病中，有的有較明確的革蘭陰性致病菌，如冠狀動脈疾病與幽門螺旋菌（ Helicobacter pylori）、肺炎衣原體有關，溶血性尿毒綜合征與大腸桿菌O157：H7感染有關。所-有-病-人的血中均可檢測出細菌LPS和（或）抗LPS抗體。然而，內毒素與這些疾病關系的報道多是初步的，其確切作用不像膿毒癥那樣已形成共識，尚需要更多的研究。

此外，LPS在一些自身免疫性疾病（如類風濕性關節炎）的發生，發展中也可能起一定的作用。研究認為，游離LPS可被吸收到磷脂細胞膜上，從而導致拮抗細胞表面抗原（包括磷脂）的自身免疫IgM抗體產生。在LBP、sCD14存在時，類風濕性關節炎病人的滑液成纖維細胞對LPS的敏感性明顯增加，提示LPS誘導的局部炎癥反應在類風濕性關節炎的發病中可能起一定作用。

LPS雖為革蘭陰性細菌的主要致病因子，具有很強的毒性，與人類許多疾病的發生，發展密切相關，但是也有研究顯示，LPS對于維持人類健康至關重要。早在20億年前LPS就是一種藍綠色海藻成分，遠早于人類的起源，說明它伴隨著高等生物的種系發生而存在，即LPS無處不在，任何生命都無法逃脫LPS的作用，我們每個人都攜帶約1014個細菌，它們隨著新生命的降生而逐步定居在消化道、其他黏膜表面和皮膚。因此，人體潛在性接受LPS的刺激，每個人每毫升循環血清內存在3~10pg LPS。因此，人從一出生就受到革蘭陰性細菌及其產物，包括LPS的作用。

LPS是哺乳動物防御系統最-具活力的刺激物，它們不僅可誘導自身抗體的形成，而且也能誘導不相關抗原的抗體，激活免疫細胞，使防御感染和惡性腫瘤的能力明顯增強。因此，LPS的作用對于機體重要系統，如免疫系統的生理發育是必需的，對人類更好地適應周圍環境而生存是有益的。正常情況下，人的腸道內含有大量革蘭陰性細菌和LPS，它們不僅對機體無害，而且對維持腸道微生態平衡.腸道屏障免疫功能、促進腸道消化，吸收功能均具有重要的生理意義。