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O抗原是革兰阴性菌外膜的重要组分。它是由多糖的重复单位和一系列寡糖重复单位所组成，即O抗原基本单位，一般包括2～6个糖基。因为多糖中糖的性质不同，连接次序，连接位点都有差异，因而O抗原变异很大。染色体中有关O抗原合成的基因丛集成簇。这些基因簇的变异很大，也反映了O抗原结构的多样性。O抗原的表达受到各种因素的调节。