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リポ多糖（LPS ）は、現在ではエンドトキシンとしてより一般的に知られていますが、[1][2] 大腸菌やサルモネラ菌[ 4 ]などのグラム陰性細菌の細胞外膜の最 外層を構成する成分の総称です。リポ多糖は、 O抗原と呼ばれる外側のコア多糖、内側のコアオリゴ糖、および脂質A （毒性の大部分はこの脂質Aから生じます）の3つの部分からなる大きな分子で、すべて共有結合しています。現在の用語では、エンドトキシンという用語はLPSと同義語としてよく使われますが、バチルス・チューリンゲンシスによって産生されるいわゆるデルタエンドトキシンタンパク質など、LPSとは関係のないエンドトキシン（本来の意味では、細菌細胞内にあり、細胞が崩壊したときに放出される毒素）もいくつか存在します。[ 5 ]
リポ多糖類は、主に免疫系との相互作用を通じて、ヒトの健康に大きな影響を与える可能性があります。LPSは免疫系の強力な活性化因子であり、発熱物質（発熱を引き起こす物質）です。[ 6 ]重症の場合、LPSは宿主の迅速な反応と複数の種類の急性臓器不全を引き起こす可能性があり[ 7 ] 、敗血症性ショックにつながる可能性があります。[ 8 ]低濃度で長期間にわたって、LPSが自己免疫、肥満、うつ病、細胞老化において重要かつ有害な役割を果たす可能性があるという証拠があります。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
LPSの毒性活性は、リチャード・フリードリヒ・ヨハネス・ファイファーによって初めて発見され、エンドトキシンと名付けられました。彼は、細菌が周囲の環境に放出する毒素である外毒素と、細菌細胞「内部」にあり、細菌の外膜が破壊された後にのみ放出される毒素であるエンドトキシンを区別しました。[ 13 ]その後の研究により、グラム陰性微生物からのLPSの放出は必ずしも細菌の細胞壁の破壊を必要とするのではなく、むしろLPSは細菌の外膜小胞（OMV）の形で膜小胞輸送の正常な生理活動の一部として分泌され、他の病原性因子やタンパク質も含まれている可能性があることが示されました。[ 14 ] [ 4 ]
LPSはグラム陰性細菌の外膜の主要成分であり、細菌の構造的完全性に大きく貢献し、膜を特定の種類の化学的攻撃から保護します。LPSはほとんどのグラム陰性細菌の細胞表面で最も豊富な抗原であり、大腸菌やサルモネラ菌の外膜の最大80%を占めています。[ 4 ] LPSは細胞膜 の負電荷を増加させ、膜全体の構造を安定させるのに役立ちます。多くのグラム陰性細菌にとってLPSは非常に重要であり、LPSをコードする遺伝子が変異または除去されると、これらの細菌は死滅します。しかし、少なくとも一部のグラム陰性細菌、例えば髄膜炎菌、モラクセラ・カタラーリス、アシネトバクター・バウマニでは、LPSは必須ではないようです。[ 15 ]また、表面付着、バクテリオファージ感受性、アメーバなどの捕食者との相互作用など、細菌生態学の非病原性側面にも関与している。LPSは、細菌プロテアーゼの一種であるオムプチンの機能にも必要である。 [ 16 ]
LPSは両親媒性であり、親水性のO抗原（またはO多糖）、コアオリゴ糖（これも親水性）、および疎水性ドメインである脂質Aの3つの部分から構成されている。
LPSに含まれる反復グリカンポリマーは、細菌のO抗原、O多糖、またはO側鎖と呼ばれます。O抗原はコアオリゴ糖に結合しており、LPS分子の最外ドメインを構成します。O鎖の構造と組成は株ごとに大きく異なり、親細菌株の血清学的特異性を決定します。 [ 17 ]異なる大腸菌株によって160を超える異なるO抗原構造が産生されます。[ 18 ] O鎖の存在または非存在によって、LPSが「粗い」か「滑らか」かが決まります。全長O鎖はLPSを滑らかにしますが、O鎖の非存在または減少はLPSを粗くします。[ 19 ]粗いLPSを持つ細菌は通常、疎水性抗生物質に対する細胞膜の透過性が高いです。これは、粗いLPSの方が疎水性が高いためです。[ 20 ] O抗原は細菌細胞の最も外側の表面に露出しており、その結果、宿主抗体による認識の標的となる。
コア領域には、脂質 A に直接結合するオリゴ糖成分が常に含まれており、一般的にヘプトースや3-デオキシ-D-マンノ-オクト-2-ウロソン酸(KDO、ケト-デオキシオクトウロソネートとも呼ばれる) などの糖が含まれています。[ 21 ] コアオリゴ糖は構造と組成の変動が少なく、特定のコア構造は多くの細菌に共通しています。[ 17 ] 多くの細菌の LPS コアには、リン酸、アミノ酸、エタノールアミン置換基などの非炭水化物成分も含まれています。
脂質Aは、通常の状態では、複数の脂肪酸で修飾されたリン酸化グルコサミン二糖類です。これらの疎水性脂肪酸鎖はLPSを細菌膜に固定し、LPSの残りの部分は細胞表面から突き出ています。脂質Aドメインは最も生物活性が高く、グラム陰性細菌の毒性の大部分を担っています。細菌細胞が免疫系によって溶解されると、脂質Aを含む膜断片が循環系に放出され、発熱、下痢、そして場合によっては致死的なエンドトキシン敗血症性ショック（敗血症性ショックの一種）を引き起こす可能性があります。脂質A部分はLPSの非常に保存された構成要素です。[ 22 ]しかし、脂質Aの構造は細菌種によって異なります。脂質Aの構造は、宿主の全体的な免疫活性化の程度と性質を大きく決定します。[ 23 ]
LPSの「粗形」はO多糖がないため分子量が低く、その代わりに短いオリゴ糖が存在する。この形態はリポオリゴ糖（LOS）として知られ、Neisseria属やHaemophilus属などのグラム陰性細菌の外膜に存在する糖脂質である。[ 9 ] [ 24 ] LOSはグラム陰性細胞外膜の完全性と機能を維持する上で中心的な役割を果たしている。LOSは免疫刺激剤および免疫調節剤 として作用できるため、特定の細菌感染症の病原性において重要な役割を果たしている。[ 9 ]さらに、LOS分子は一部の細菌株が分子模倣と抗原多様性を示す能力に関与しており、宿主の免疫防御からの回避を助け、これらの細菌株の病原性に寄与している。髄膜炎菌の場合、分子の脂質A部分は対称構造を持ち、内側のコアは3-デオキシ-D-マンノ-2-オクトゥロソン酸（KDO）とヘプトース（Hep）部分から構成されています。外側のコアオリゴ糖鎖は細菌株によって異なります。[ 9 ] [ 24 ]
アシルオキシアシルヒドロラーゼ（AOAH）と呼ばれる高度に保存された宿主酵素は、LPSが動物組織に入ったり、動物組織で産生されたりしたときにLPSを解毒する可能性がある。また、腸内でLPSをLPS阻害物質に変換する可能性もある。好中球、マクロファージ、樹状細胞はこのリパーゼを産生し、リピドAから2つの二次アシル鎖を除去してテトラアシルLPSを生成することでLPSを不活性化する。マウスにLPSを非経口投与すると、AOAHを欠損するマウスは非特異的抗体の高力価を発現し、肝腫大が長期化し、エンドトキシン耐性が長期化する。非経口LPS曝露後に動物が恒常性を回復するには、LPSの不活性化が必要である可能性がある。[ 25 ] マウスにはLPSシグナル伝達を阻害する他の多くのメカニズムがあるが、AOAHを欠損する動物でこれらの変化を防ぐことができるものはない。
腸内アルカリホスファターゼによるLPSの脱リン酸化は、サルモネラ・トリフィムリウムおよびクロストリジオイデス・ディフィシル感染症の重症度を軽減し、正常な腸内細菌叢を回復させることができる。[ 26 ]アルカリホスファターゼは、LPSのリピドA部分を脱リン酸化することにより、細菌による腸の炎症（および「リーキーガット 」）を防ぐ。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
LPS の生成プロセス全体は、まず細菌細胞の内膜表面で生成される脂質 A-Kdo2 と呼ばれる分子から始まります。次に、この分子に内膜上で糖が追加され、MsbA と呼ばれるタンパク質の助けを借りて内膜と外膜の間の空間 (ペリプラズム空間) に移動します。LPS のもう 1 つの部分である O 抗原は、内膜上の特殊な酵素複合体によって生成されます。その後、3 つの異なるシステムを介して外膜に移動します。1 つは Wzy 依存性、もう 1 つは ABC トランスポーターに依存し、3 つ目は合成酵素依存性プロセスです。[ 32 ]
最終的に、LPSはリポ多糖輸送（Lpt）タンパク質の膜間ブリッジによって外膜に輸送される。[ 31 ] [ 33 ]この輸送体は潜在的な抗生物質の標的である。[ 34 ] [ 35 ]
人体にはLPSの内因性貯蔵庫が存在する。[ 36 ] 上皮表面には複雑な微生物叢（グラム陰性菌を含む）が定着している。グラム陰性菌はエンドトキシンを放出する。この宿主と微生物の相互作用は共生関係であり、全身の免疫恒常性において重要な役割を果たしている。これが破綻すると、エンドトキシン血症やエンドトキシン敗血症性ショックなどの疾患につながる可能性がある。
LPSは、多くの細胞種、特に単球、樹状細胞、マクロファージ、B細胞においてCD14 / TLR4 / MD2受容体複合体に結合し、炎症性サイトカイン、一酸化窒素、エイコサノイドの分泌を促進するため、典型的なエンドトキシンとして作用します。[ 37 ]ブルース・ビュートラーは、 TLR4がLPS受容体であることを実証した研究により、2011年のノーベル生理学・医学賞の一部を受賞しました。 [ 38 ] [ 39 ]
細胞ストレス応答の一部として、スーパーオキシドは、TLR（トール様受容体）を発現する様々な細胞種においてLPSによって誘導される主要な活性酸素種の1つである。[ 40 ] LPSは外因性発熱物質（発熱誘発物質）でもある。 [ 6 ]
LPSの機能は、多くの転写因子を活性化する役割があるため、数年にわたり実験的研究の対象となってきた。LPSはまた、敗血症性ショックに関与する多くの種類のメディエーターも産生する。哺乳類の中で、ヒトは他の霊長類[ 41 ]や他の動物（例えばマウス）よりもLPSに対する感受性がはるかに高い。1 μg/kgの投与量で ヒトはショックを起こすが、マウスは1000倍もの投与量に耐えることができる[ 42 ]。これは、2つの種の間で循環する自然抗体のレベルの違いに関連している可能性がある[ 43 ] [ 44 ]。また、病原体に対する複数の免疫戦略と関連している可能性があり、人類の進化における行動の変化（例えば、肉食、農業慣行、喫煙）によって影響を受けた多面的な抗菌戦略の一部である可能性もある[ 41 ]。SaidらLPSは、PD-L1がPD-1に結合した後に単球によるIL-10産生につながる単球上のPD-1レベルを上方制御することにより、 IL-10依存的にCD4 T細胞の増殖と機能の阻害を引き起こすことが示された。[ 45 ]
エンドトキシンは、髄膜炎菌感染症（髄膜炎菌血症、ウォーターハウス・フリードリヒセン症候群、髄膜炎など）を引き起こす病原性グラム陰性菌（ナイセリア・メニンギティディスなど）による感染症の劇的な臨床症状の主な原因となっている。
いくつかの細菌株のLPSの一部は、ヒト宿主細胞の表面分子と化学的に類似していることが示されています。一部の細菌が、ある種の宿主細胞の表面分子と化学的に同一または類似した分子を表面に提示する能力は、分子模倣と呼ばれます。[ 46 ] 例えば、Neisseria meningitidis L2,3,5,7,9では、オリゴ糖の末端テトラサッカライド部分（ラクト-N-ネオテトラオース）は、ヒト赤血球上に存在するABH糖脂質抗原の前駆体であるパラグロボシドに見られるテトラサッカライドと同じです。[ 9 ]別の例として、病原性Neisseria spp. LOSのオリゴ糖の末端トリサッカライド部分（ラクトトリアオース）は、ヒト細胞由来のラクトン系列糖脂質にも見られます。 [ 9 ] B群およびC群の髄膜炎菌のほとんど、ならびに淋菌は、LOS構造の一部としてこの三糖類を有することが示されている。[ 9 ] これらのヒト細胞表面「模倣体」の存在は、免疫系からの「カモフラージュ」として作用するだけでなく、HLA-B35などの特定のヒト白血球抗原（HLA）遺伝子型を持つ宿主に感染する際に免疫寛容の消失に役割を果たしている可能性がある。[ 9 ]
LPSはTLR4との結合を介して造血幹細胞（HSC）によって直接感知され、全身感染に対する反応として増殖を引き起こす。この反応はHSC内のTLR4-TRIF-ROS-p38シグナル伝達を活性化し、持続的なTLR4活性化によって増殖ストレスを引き起こし、競合的な再増殖能力を損なう可能性がある。 [ 47 ] S. typhimurium を用いたマウス感染でも同様の結果が得られ、実験モデルがin vivoでも検証された。
O抗原（外側の糖鎖）はLPS分子の中で最も変動しやすい部分であり、抗原特異性をもたらします。対照的に、リピドAは最も保存されている部分です。しかし、リピドAの組成も変化する可能性があります（例えば、属内または属間でアシル鎖の数や性質など）。これらの変動の一部は、これらのLPSに拮抗作用をもたらす可能性があります。例えば、Rhodobacter sphaeroidesのジホスホリルリピドA （RsDPLA）は、ヒト細胞ではLPSの強力な拮抗薬ですが、ハムスター細胞やウマ細胞ではアゴニストです。[ 48 ]
円錐形の脂質 A (例えば、大腸菌由来) はよりアゴニスト的である一方、 Porphyromonas gingivalisのような円錐形の小さい脂質 A は別のシグナル ( TLR4 の代わりにTLR2 ) を活性化する可能性があり、 Rhodobacter sphaeroidesのような完全に円筒形の脂質 Aは TLR に対してアンタゴニストであると推測されている。[ 49 ] [ 50 ]一般的に、LPS 遺伝子クラスターは、植物や動物の細菌病原体の異なる株、亜種、種の間で非常に多様である。[ 51 ] [ 52 ]
正常なヒトの血清には殺菌作用のある抗LOS抗体が含まれており、血清型が異なる株によって引き起こされる感染症にかかった患者は、正常な血清と比較して特異性が異なる抗LOS抗体を持っている。[ 53 ]異なるLOSタイプに対する体液性免疫応答のこれらの違いは、主にLOS分子のオリゴ糖部分の構造内のLOS分子の構造に起因すると考えられる。[ 53 ]淋菌では、これらの細菌が複数のタイプのLOSを合成する能力により、感染中にLOS分子の抗原性が変化することが実証されており、[ 53 ]この特性は相変異として知られている。さらに、淋菌、髄膜炎菌、インフルエンザ菌[ 9 ]は、例えばシアル化（シアル酸残基による修飾）によって試験管内でLOSをさらに修飾することができ、その結果、補体介在性殺傷に対する抵抗性を高めたり[ 53 ]、補体活性化をダウンレギュレーションしたり[ 9 ] 、殺菌性抗体の影響を回避したりすることができる。シアル化は、免疫系細胞による好中球の付着と貪食を阻害し、酸化バーストを減少させることにも寄与する可能性がある。[ 9 ]牛の病原体であるヘモフィルス・ソムナスもLOSの相変異を示すことが示されており、この特徴は牛の宿主免疫防御を回避するのに役立つ可能性がある。[ 54 ] これらの観察結果を総合すると、LOSなどの細菌表面分子の変異は、病原体が体液性（抗体および補体介在性）および細胞性（例えば好中球による殺傷）の宿主免疫防御を回避するのに役立つことが示唆される。
最近、 TLR4を介した経路に加えて、一過性受容体電位イオンチャネルファミリーの特定のメンバーがLPS を認識することが示されました。[ 55 ] LPS を介したTRPA1の活性化は、マウス[ 56 ]およびショウジョウバエ[ 57 ]で示されています。高濃度では、LPS はTRPV1、TRPM3、およびある程度TRPM8など、感覚TRP チャネルファミリーの他のメンバーも活性化します。[ 58 ] LPS は上皮細胞上のTRPV4 によって認識されます。LPS による TRPV4 の活性化は、殺菌効果のある一酸化窒素産生を誘導するために必要かつ十分でした。[ 59 ]
リポ多糖は細菌を有害にする重要な因子であり、構造と機能に基づいて細菌を異なるグループに分類するのに役立ちます。そのため、LPSはさまざまなグラム陰性菌を区別するための有用なマーカーとなります。関与する病原体の種類を迅速に特定し理解することは、感染症を迅速に管理および治療するために不可欠です。LPSは私たちの細胞における免疫応答の主な引き金となるため、急性感染症の早期シグナルとして機能します。したがって、LPS検査は他の多くの血清学的検査よりも特異性が高く、意義があります。[ 60 ]
現在のLPS検査法は非常に感度が高いものの、その多くは異なるLPSグループを区別するのに苦労している。さらに、LPSは親水性と撥水性の両方の性質（両親媒性）を持つため、高感度で使いやすい検査法を開発するのは困難である。[ 60 ]
一般的な検出方法は、LPSの脂質A部分を特定することに依存しています。これは、脂質Aが異なる細菌種や血清型間で非常に似ているためです。LPS検査技術は、in vivoテスト、in vitroテスト、改良免疫測定法、生物学的測定法、および化学的測定法の6つのカテゴリーに分類され、これらはしばしば重複します。[ 60 ]
LPSは全血中で測定するのが非常に難しく、またほとんどのLPSはタンパク質や補体に結合しているため、エンドトキシン活性アッセイ（EAA™）が開発され、2003年に米国FDAによって承認されました。EAAは、迅速なin vitro化学発光免疫診断検査です。特定のモノクローナル抗体を使用して、EDTA全血検体中のエンドトキシン活性を測定します。このアッセイは、患者の血液中の好中球がエンドトキシンと外因性抗体の免疫複合体に対して示す生物学的反応を利用します。形成された化学発光反応により光が放出されます。化学発光の量は、サンプル中のLPSの対数濃度に比例し、血液中のエンドトキシン活性の指標となります。[ 61 ] このアッセイは、グラム陰性菌のLPSのリピドA部分に特異的に反応し、グラム陽性菌や他の微生物の細胞壁成分とは交差反応しません。
LPSは、体内で細胞受容体に結合することで炎症を引き起こす強力な毒素です。血液中のLPSが過剰になると、エンドトキシン血症となり、エンドトキシン性敗血症性ショックと呼ばれる非常に致死性の高い敗血症を引き起こす可能性があります。[ 7 ]この病態には、全身性炎症反応症候群（SIRS）から始まり、死に至る前に多臓器不全症候群（MODS）に至る、病態生理学的状態の連続体に沿った症状が含まれます。初期症状には、頻脈、呼吸数の増加、体温の変化、血液凝固障害などがあり、血管の拡張と血液量の減少を引き起こし、細胞機能障害につながります。[ 60 ]
最近の研究によると、少量のLPSへの曝露でも自己免疫疾患やアレルギーと関連していることが示されています。血中のLPS濃度が高いとメタボリックシンドロームを引き起こし、糖尿病、心臓病、肝臓疾患などのリスクを高める可能性があります。[ 60 ]
LPSは、ウォーターハウス・フリードリヒセン症候群、髄膜炎菌血症、髄膜炎などの重篤な疾患を含む、有害な細菌による感染症によって引き起こされる症状においても重要な役割を果たします。特定の細菌は、呼吸器系や消化器系に長期にわたる感染症を引き起こすようにLPSを変化させることができます。[ 60 ]
最近の研究では、LPSが細胞膜脂質を破壊し、コレステロールと代謝に影響を与え、高コレステロール、異常な血中脂質レベル、非アルコール性脂肪性肝疾患につながる可能性があることが示されています。場合によっては、LPSは毒素の除去を妨げ、神経学的問題と関連している可能性があります。[ 60 ]
一般的に、LPSの健康への影響は、免疫系の強力な活性化因子および調節因子としての能力、特に炎症の誘発によるものです。LPSは直接細胞毒性があり、非常に免疫刺激性があります。宿主の免疫細胞がLPSを認識すると、補体系が強く活性化されます。補体の活性化と抗炎症反応の上昇は、免疫細胞の機能不全、免疫抑制、広範な凝固障害、深刻な組織損傷につながり、多臓器不全や死に至る可能性があります。[ 41 ]
血液中にエンドトキシンが存在することをエンドトキシン血症と呼びます。高濃度のエンドトキシン血症は敗血症性ショック[ 62 ]、より具体的にはエンドトキシン性敗血症性ショック[ 7 ]を引き起こす可能性がありますが、血流中のエンドトキシン濃度が低い場合は代謝性エンドトキシン血症と呼ばれます[ 63 ] 。エンドトキシン血症は肥満、食生活[ 64 ] 、心血管疾患[ 64 ]、糖尿病[ 63 ]と関連しており、宿主の遺伝的要因も影響を与える可能性があります[ 65 ] 。
さらに、腸由来のエンドトキシン血症、特に宿主と病原体の界面におけるエンドトキシン血症は、小腸細菌過剰増殖症候群と腸管透過性の亢進 を基盤として発症する可能性が高いアルコール性肝炎の発症における重要な要因と考えられている[ 66 ] [ 67 ]。
リピドAは、哺乳類の免疫系の制御不能な活性化を引き起こし、炎症性メディエーターを産生して、内毒素性敗血症性ショックにつながる可能性があります。[ 24 ] [ 7 ]この炎症反応は主に、免疫系細胞の活性化に関与するToll様受容体4によって媒介されます。 [ 24 ]これらの炎症性メディエーターによって引き起こされる血管の内皮層の損傷は、毛細血管漏出症候群、血管拡張、心機能低下につながり、ショックをさらに悪化させる可能性があります。[ 68 ] LPSは補体の強力な活性化因子でもあります。[ 68 ]制御不能な補体活性化は、破壊的な内皮損傷を引き起こし、播種性血管内凝固症候群（DIC）または非典型溶血性尿毒症症候群（aHUS）につながり、腎臓や肺などのさまざまな臓器に損傷を与える可能性があります。[ 69 ]皮膚には、凝固因子の枯渇を伴う血管損傷の影響が現れることが多く、点状出血、紫斑、斑状出血などの形で現れます。四肢も影響を受けることがあり、壊疽の発生など、その後の切断が必要となるような壊滅的な結果を招くこともあります。[ 68 ]副腎の機能喪失は副腎不全を引き起こし、副腎への出血が増加するとウォーターハウス・フリードリヒセン症候群を引き起こします。どちらも生命を脅かす可能性があります。
トレミキシンは、直接血液吸着（血液灌流とも呼ばれる）による体外エンドトキシン除去療法として広く用いられている。ポリスチレン製のカートリッジで、内部のメッシュ繊維にポリミキシンB （PMX-B）分子が共有結合している。ポリミキシンは、バチルス・ポリミクサ由来の環状カチオン性ポリペプチド抗生物質で、グラム陰性菌に対して有効な抗菌活性を有するが、腎毒性および神経毒性の副作用のため、静脈内投与での臨床使用は制限されている。[ 70 ]トレミキシンカートリッジの体外使用により、PMX-Bは疎水性残基と非常に安定した相互作用でリピドAに結合し、カートリッジ内の体外回路を通して血液が濾過される際にエンドトキシンを中和し、エンドトキシン血症を逆転させ、その毒性全身作用を回避する。[ 71 ]
LOS分子の分子模倣は、多発性硬化症の増悪など、自己免疫に基づく宿主反応を引き起こすと考えられている。[ 9 ] [ 46 ] LOSを介した宿主構造の細菌による模倣の他の例としては、ヒトの胃腸疾患を引き起こす細菌であるヘリコバクター・ピロリとカンピロバクター・ジェジュニ、および軟性下疳を引き起こすヘモフィルス・デュクレイが挙げられる。特定のC.ジェジュニLPS血清型（コアオリゴ糖の特定のテトラ糖およびペンタ糖部分に起因する）は、ギラン・バレー症候群およびミラー・フィッシャー症候群と呼ばれるギラン・バレー症候群の変異型にも関与している。[ 9 ]
疫学研究では、腸管内のエンドトキシン産生細菌の増加によって生じるエンドトキシン負荷の増加が、特定の肥満関連患者群と関連していることが示されています。[ 10 ] [ 72 ] [ 73 ]他の研究では、大腸菌から精製されたエンドトキシンを無菌マウスモデルに注射すると、肥満とインスリン抵抗性を誘発することが示されています。[ 74 ]より最近の研究では、ヒト患者における肥満とインスリン抵抗性に対するエンテロバクター・クロアカエB29の潜在的な寄与的役割が明らかになりました。 [ 75 ]エンドトキシンと肥満の関連性の推定メカニズムは、エンドトキシンが炎症を介した経路を誘導し、観察された肥満とインスリン抵抗性の原因となっていることです。[ 74 ]エンドトキシン関連の肥満効果に関連する細菌属には、大腸菌属とエンテロバクター属が含まれます。
LPSがうつ病に関与している可能性を示す実験的および観察的証拠がある。マウスにLPSを投与するとうつ病の症状が現れる可能性があり、うつ病患者の中にはLPSレベルが上昇している人もいるようだ。炎症はうつ病の発症に関与する可能性があり、LPSは炎症促進性である。[ 11 ]
LPSによって誘発される炎症は、肺上皮細胞やミクログリア細胞（後者は神経変性を引き起こす）で示されているように、細胞老化を誘発する可能性がある。 [ 12 ]
リポ多糖類は、細菌から調製されたプラスミドDNAや細菌から発現されたタンパク質によく混入する汚染物質であり、実験の汚染や工業発酵を用いて製造された製品の毒性を避けるために、DNAやタンパク質から除去する必要がある。[ 76 ]
オボアルブミンはエンドトキシンで汚染されることが多い。オボアルブミンは動物モデルで広く研究されているタンパク質の1つであり、気道過敏性（AHR）の確立されたモデルアレルゲンでもある。LPSで汚染された市販のオボアルブミンは、タンパク質抗原が動物の生理機能に及ぼす影響を正確に反映しないため、研究結果を偽る可能性がある。[ 77 ]
医薬品製造においては、エンドトキシンは微量でも人体に病気を引き起こすため、医薬品容器からエンドトキシンを完全に除去する必要がある。この目的のために脱パイロジェン オーブンが使用される。LPSを完全に分解するには300℃を超える温度が必要である。 [ 78 ]
エンドトキシンの存在を検出するための標準的なアッセイは、カブトガニ（Limulus polyphemus）の血液を利用したリムルスアメボサイトライセート（LAL）アッセイです。 [ 79 ]非常に低いレベルのLPSは、酵素カスケードによる強力な増幅により、リムルスライセートの凝固を引き起こす可能性があります。しかし、カブトガニの個体数が減少していること、およびLALアッセイを妨害する要因があることから、代替アッセイの開発が進められており、最も有望なのは、LALアッセイのタンパク質である因子Cの組換えバージョンを使用したELISAテストです。 [ 80 ]