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外毒素是一类蛋白质，它能刺激宿主免疫系统产生良好的免疫应答反应，形成能中和外毒素毒性的特异性免疫球蛋白，这种球蛋白称为抗毒素。抗毒素存在于宿主血清中。例如康复后的白喉病人血清中就可以检测到白喉抗毒素。外毒素性质不稳定，若用0.3%-0.4%的福尔马林(甲醛)液作用1个月左右，毒性便降至几乎没有，但是这种没有毒性的蛋白质刺激机体发生免疫反应的能力(称为免疫原性)并未减弱。这种脱去毒性的外毒素称为类毒素。利用类毒素毒性很弱而免疫原性强的特点，可以做成预防针来进行免疫预防接种，使接种者通过自身的免疫系统产生足量的抗毒素，以预防以后可能入侵的外毒素产生菌的感染。目前用于预防白喉和破伤风的免疫制剂就是它们的类毒素。如果已经患了白喉、破伤风等外毒素产生菌引起疾病的患者，再接种相应的类毒素已来不及了，因为从注射类毒素到产生足量抗毒素约需1个月时间。有鉴于此，于是生物制品研究所等制造免疫药品的单位将类毒素接种到马身上，使马匹产生特异抗毒素，再将这些抗毒素提纯精制，制成治疗用针剂。用这些抗毒素就能治疗那些白喉或破伤风患者。
按细菌外毒素对宿主细胞的亲嗜性和作用方式不同，可分成神经毒素(破伤风痉挛毒素、肉毒毒素等)、细胞毒素(白喉毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素1、A群链球菌致热毒素等)和肠毒素(霍乱弧菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素等)三类。
多数外毒素的分子结构由A和B两种亚单位组成。A亚单位是外毒素的活性部分，决定其毒性效应;B亚单位无毒，能与宿主易感细胞表面的特殊受体结合，介导A亚单位进入细胞，使A亚单位发挥其毒性作用。所以，外毒素必须A、B两种亚单位同时存在才有毒性。因为单独的毒性A亚单位，不能自行进入易感细胞。因为B亚单位与易感细胞受体结合后能阻止该受体再与完整外毒素分子结合，现有学者利用这一特点，正在研制外毒素B亚单位疫苗以预防相应的外毒素性疾病。
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