前言：當腸道細菌的訊息進入血液
脂多醣（lipopolysaccharide, LPS）是革蘭氏陰性菌外膜上的主要成分。對人體而言，LPS 是一種「外來訊號」，當免疫系統偵測到它時，會立刻啟動防禦反應。這在感染過程中是必要的生理機制，能促使免疫細胞釋放細胞激素、清除病原。
然而，這種機制若失去控制，便可能從保護轉為傷害。當血液中出現大量 LPS 時，免疫系統會被過度啟動，形成「細胞激素風暴」；若長期少量暴露，則可能造成低度、持續性的慢性發炎。近年研究指出，這樣的慢性發炎與肥胖、糖尿病、心血管疾病甚至肝臟脂肪化都有關聯。
一、急性高劑量暴露：敗血症與全身性發炎
在嚴重的細菌感染中，細菌外膜破裂會釋放大量 LPS 進入血液。這些 LPS 會與免疫細胞表面的受體結合，啟動強烈的免疫反應。
具體而言，LPS 會結合 Toll 樣受體 4（TLR4） 及輔助蛋白（MD-2、CD14），接著啟動 NF-κB 與 MAPK 訊號路徑。這條路徑負責誘導大量發炎性細胞激素（如 TNF-α、IL-1β、IL-6）的釋放。若反應過度，血管會擴張、血壓下降、凝血功能異常，最終可能引發 敗血性休克（septic shock），這是重症醫學中最致命的併發症之一。
近年綜述研究指出，LPS 是 敗血症發炎瀑布反應的核心誘因；在感染者血液樣本中，LPS 濃度越高，病情越嚴重、死亡率越高[1][2]。
二、慢性低劑量暴露：代謝性內毒素血症（Metabolic Endotoxemia）
相較於急性感染導致的高劑量暴露，更常見的健康威脅來自於 低劑量、長期的 LPS 暴露。
在正常情況下，腸道屏障能阻止細菌成分進入血液；但如果腸道通透性上升，例如長期高脂飲食、腸道菌相失衡、睡眠不足、壓力過大或慢性發炎，LPS 就會少量滲入血液中，形成所謂的 代謝性內毒素血症。這種微量、長期的 LPS 暴露不會讓人立即生病，但會讓免疫系統處於「長期低度活化」的狀態。研究發現，這樣的慢性低度發炎是 肥胖、第二型糖尿病、動脈硬化與非酒精性脂肪肝（NAFLD） 的共同特徵之一[3][4][5]。
高脂飲食如何讓 LPS 進入血液
脂肪本身並不會「製造」 LPS，但它能促進 LPS 的吸收。脂質在腸道中形成的乳糜微粒（chylomicron）可攜帶 LPS 穿過腸上皮細胞進入血液。研究顯示，健康受試者僅僅連續四週採取高脂飲食，血漿內毒素活性就上升約 70%，並伴隨發炎標記（IL-6、CRP）的增加[3]。另一項研究也指出，進食高脂餐後 1 至 4 小時內，血液中的 LPS 濃度顯著上升，且與胰島素敏感性下降呈正相關[4]。
值得注意的是，這些研究多以 內毒素活性或替代指標（如 LBP、sCD14） 進行評估，與實際 LPS 濃度並非完全等同，因此不同研究結果之間仍有測量方法差異。
LPS 與代謝疾病的連動
LPS 可促使脂肪組織釋放發炎因子，干擾胰島素訊號傳導，使血糖難以被細胞利用。在肥胖或糖尿病患者身上，血中 LPS 結合蛋白（LBP）濃度常顯著高於健康者，且與肝功能異常與動脈硬化風險指標呈正比[6][7]。此外，動物研究也顯示，持續低量輸入 LPS 即可引起類似人類代謝症候群的表現，包括脂肪堆積、胰島素抗性與脂肪肝[6]。
多數人類研究顯示 LPS 與代謝疾病之間為關聯而非絕對因果，仍需要更多前瞻性與介入研究驗證。
三、如何降低 LPS 的健康風險
1. 維護腸道屏障
- 膳食纖維：攝取足量可發酵性水溶性纖維（如燕麥 β-葡聚糖、菊糖、洋車前子），能促進短鏈脂肪酸（SCFA）生成，這些物質能鞏固腸上皮細胞間的緊密連結。
- 減少高脂高糖飲食：降低飽和脂肪攝取可減少乳糜微粒吸附 LPS 的機會。
實務上，建議每日膳食纖維攝取量達 25–35 克，並將高脂高糖加工品控制在每週少於 2–3 份，以維持腸道穩定。
2. 維持良好代謝與體重
穩定血糖、維持胰島素敏感性可減少慢性發炎的基調。規律運動能增加抗發炎性細胞激素，改善腸道微生態與屏障功能。
3. 支持健康菌相
- 增加益生菌與發酵食物（如優格、味噌、酸菜）。
- 避免長期使用不必要的抗生素。
結論：從發炎訊號回看生活習慣
LPS 屬於細菌內毒素（endotoxin）。其對人體的傷害多半來自宿主對 LPS 的免疫反應過強或失衡；在感染時提供警報功能，但於慢性低度暴露下可能加劇發炎。
維護腸道健康、穩定代謝、保持良好睡眠與運動習慣，這些看似簡單的生活方式，正是降低 LPS 慢性影響、維護免疫平衡的根本之道。
參考資料
- Ryu JH et al. Endotoxin in Sepsis. Critical Care, 2022.
- Davies B et al. The Role of Endotoxin in Septic Shock. Critical Care Forum, 2023.
- Erridge C et al. A High-Fat Meal Is Associated with Endotoxemia. Am J Clin Nutr, 2007.
- Clemente-Postigo M et al. Postprandial Endotoxemia and Insulin Resistance in Humans. Lipids in Health and Disease, 2016.
- Wang H et al. Effect of Dietary Fat Intake on Metabolic Endotoxemia: A Systematic Review. Nutrients, 2023.
- Cani PD et al. Metabolic Endotoxemia Initiates Obesity and Insulin Resistance. Diabetes, 2007.
- Boutagy NE et al. Regulation of Gut Microbiota and Metabolic Endotoxemia. Nutrients, 2019.
留言