O特异性抗原多糖，又称O特异性多糖链，简称O抗原或O侧链，位于脂多糖分子的最外层，由数个至数十个（最多可达40个）寡糖重复单位（oligosaccharide repeat）构成，每个寡糖单位系由3~5个单糖组成的低聚糖，这些单糖通常为中性糖、氨基糖。O抗原链结构是脂多糖组成中最易发生变异的部分，它的多样性决定了不同革兰阴性菌株的抗原特性。
革兰阴性菌的O抗原，具有种（species ）的特异性，这是因其多糖链中单糖的种类、分布位置、排列方向和空间构型各不相同所致。O抗原能与相应抗体起特异性反应，不同种类的大肠杆菌，O抗原链的单糖种类及排列不同，形成特异的抗原性，故O抗原链是不同菌种血清学特异性的结构基础。该结构也是革兰阴性菌株的主要抗原决定簇（determinant），大多具有革兰阴性菌型的特异性，可引起菌型特异性反应。根据菌落形态，O抗原多糖链缺失时为粗糙型细菌（rough bact erium），完整O抗原多糖链为光滑型细菌（smooth bacterium）。
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