注：本文为中日文双语，下方附有中文翻译，可供查阅！

LPSには多様性がある

LPSについて、多くの人が知っているのは、プロテオバクテリア門のγプロテオバクテリア綱のグラム陰性細菌のLPSの、体内の免疫細胞に対する作用です。下記は、いくつかのグラム陰性細菌の分類を示した表です。

グラム陰性細菌の種類とLPSの性格

細菌は門、綱、目、科、属、種と分類されていきます。誰でも知っている大腸菌、サルモネラ菌、コレラ菌は、プロテオバクテリア門のγプロテオバクテリア綱のグループです。このグループのLPSの生理活性は大体似ています。すなわちマクロファージにかけた時に、炎症性であれ炎症抑制性であれ、サイトカインを誘導する能力が極めて高いです。

しかし、同じプロテオバクテリア門でも酢酸菌のようなαプロテオバクテリア綱の細菌になると、LPSの構造が異なっており、サイトカインを誘導する能力が低くなります。

また歯周病菌（ポルフィロモナス・ジンジバリス）は、プロテオバクテリア門ではなくバクテロイデス門の細菌で、遺伝子的にかなり離れており、LPSの構造も、TLR4（LPSのレセプター）への結合力がほとんどないまでに異なっています（*1）。そのため、サイトカインを誘導する能力もほとんどありません。歯周病菌の新しい研究では、LPSではなくリポタンパク質がTLR2レセプターに結合してサイトカイン誘導をすることが明らかになっています（*2）。

もちろん、酢酸菌LPSにせよ、歯周病菌LPSにせよ、サイトカインの誘導では測れない生理活性を持っていると考えられますが、いずれにせよ、LPSといっても、十把一絡げ（じっぱひとからげ）にできない多様性があるということです。また、サイトカイン誘導能が高いLPSであっても、体内に投与された場合と、経口・経皮で投与された場合の作用は異なります。これについては、別ページで解説しています。

「LPSは、体内投与と経口・経皮投与で作用が異なる」

中文翻译：

LPS泛菌糖脂质具有多样性

很多人对LPS的了解是LPS（一种变形菌门γ变形菌纲的革兰氏阴性细菌）对体内免疫细胞的影响。下表显示了一些革兰氏阴性细菌的分类。

革兰氏阴性菌的种类及LPS泛菌糖脂质的特性

细菌分为门、纲、目、科、属和种。众所周知，大肠杆菌、肠沙门氏菌和霍乱弧菌都是变形菌门γ-变形菌纲的成员。这组LPS的生理活性大体相似。换句话说，当应用于巨噬细胞时，它具有极高的诱导细胞因子的能力，无论是炎症细胞因子还是抗炎细胞因子。

然而，即使在同一变形菌门中，α-变形菌纲的细菌，例如醋杆菌，也具有不同的LPS结构，并且诱导细胞因子的能力较低。

此外，牙周病细菌（牙龈卟啉单胞菌）属于拟杆菌门，而不是变形菌门，在遗传上距离较远，而且LPS的结构几乎没有与TLR4（LPS受体）的结合能力（*1）。因此，它诱导细胞因子的能力很小。对牙周细菌的新研究表明，脂蛋白而不是 LPS 与 TLR2 受体结合并诱导细胞因子 (*2)。

当然，醋酸菌LPS和牙周病菌LPS都被认为具有无法通过细胞因子诱导来测定的生理活性，但无论如何，LPS虽然被称为LPS，但可以说具有以下生理活性：无法通过细胞因子诱导来测量存在无法实现的多样性。此外，尽管LPS具有很强的诱导细胞因子的能力，但其内服给药和口服或透皮给药时的效果不同。这在单独的页面上进行了解释。“LPS 在内服和口服/经皮给药时具有不同的效果。”

参考文献：

（*1）Signaling by toll-like receptor 2 and 4 agonists results in differential gene expression in murine macrophages, Infection and Immunity 69 (3): 1477-1482 (2001)
（*2）Bacteroides類縁菌LPSの化学構造と免疫生物学的活性━Porphyromonas gingivalis LPS研究を中心に━, 日本細菌学雑誌61 (4): 391-404 (2006)

LPSは、体内投与と経口・経皮投与で作用が異なる

食品や化粧品で粘性やゲル化のために使われているキサンタンガムをご存じでしょうか。これはキサントモナス・カンペストリスというグラム陰性細菌が作る天然多糖です。ドレッシングやソースのとろみ付けにも使われるし、化粧品や歯磨にも使われています。

ところで、グラム陰性細菌であるキサントモナスが作るキサンタンガムにはLPSが含まれています。LPSと聞けば炎症と結びつける人がまだ多いのですが、長い経験によってキサンタンガムの安全性が裏付けられていることは、キサンタンガムに含まれるLPSの安全性の証拠でもあります。

キサントモナスLPSだって、血液に直接注入すると炎症反応を起こします。ではなぜLPSを含むキサンタンガムは安全と言えるのでしょうか？それは、食べる、塗るにおいて、LPSに毒性も炎症誘導性もないからです。そのことについてご説明しましょう。

体内の細胞と、皮膚や消化管の細胞はLPSに対する応答性が違う

上表は、血中モノサイト（体内のマクロファージ）と腸管マクロファージ（消化管のマクロファージ）の性格を比較したものです（*1）。腸管マクロファージは、LPSに反応するレセプターTLR4を持っていますが、活性酸素やサイトカインの産生がありません。この表にはありませんが、皮膚のランゲルハンス細胞も、体内の樹状細胞と違って、LPSに応答したサイトカイン産生はありません（*2）。つまり、体内の細胞と皮膚や消化管の細胞はLPSに対する応答性が違うのです。消化管や皮膚は環境細菌や常在細菌が居るのが当たり前の場所ですから、細菌成分で炎症を起こしません。LPSの注射で起こる現象が、食べても起こると考えるのは間違いなのです。

キサンタンガムがその最もわかりやすい例というわけです。

中文翻译：

LPS在体内给药和口服、经皮给药的作用不同

您知道黄原胶吗？它用于食品和化妆品中以增加粘度和凝胶化，这是一种由称为野油菜黄单胞菌的革兰氏阴性细菌产生的天然多糖。它用于增稠敷料如调味汁、酱料，也用于化妆品和牙膏。

由革兰氏阴性细菌黄单胞菌产生的黄原胶含有LPS。许多人仍然将LPS与炎症联系在一起，但黄原胶的安全性已经得到了长期经验的支持，这证明了黄原胶中所含LPS的安全性。

当直接注射到血液中时，甚至黄单胞菌脂多糖也会引起炎症反应。那么为什么含有LPS的黄原胶是安全的呢？这是因为LPS在食用或使用时既无毒又无炎症。

体内细胞与皮肤和胃肠道细胞对LPS有不同的反应

上表比较了血液单核细胞（体内的巨噬细胞）和肠道巨噬细胞（消化道的巨噬细胞）的特性（*1）。肠道巨噬细胞具有对 LPS 做出反应的受体 TLR4，但不产生活性氧或细胞因子。尽管本表中未显示，但与体内的树突细胞不同，皮肤中的朗格汉斯细胞也不会响应 LPS 产生细胞因子 (*2)。也就是说，体内细胞和皮肤、胃肠道细胞对LPS的反应是不同的。胃肠道和皮肤是环境细菌和常驻细菌自然存在的地方，因此细菌成分不会引起炎症。认为注射LPS时发生的相同现象在摄入时也会发生，这是错误的。黄原胶就是最明显的例子。

参考文献：

（*1）Intestinal macrophages and response to microbial encroachment, Mucosal Immunology 4 (1): 31-42 (2011)
（*2）Differential Expression and Function of Toll-like Receptors in Langerhans Cells: Comparison with Splenic Dendritic Cells, J Invest Dermatol 122: 95-102 (2004)