張勇朝 曹旗 譯

河南新鄉(xiāng)醫(yī)學院 微生物與免疫學教研室（河南新鄉(xiāng) 453003）

固有免疫是進化中形成的古老系統(tǒng),，它能針對多種病原菌給多細胞生物提供快速而有效的防御機制,。固有免疫的特征包括：1.識別存在于大群微生物上并且不同于自身組織的結構,；2.活化效應機制,，從而在短時間內破壞機體接觸的絕大多數微生物；3.通過淋巴細胞的克隆擴增,，激活和啟動適應性免疫應答（這主要是針對那些持續(xù)存在的微生物）,。
為防御病原菌，機體在啟動早期體液和細胞免疫機制時,，通過固有免疫系統(tǒng)的元件來識別微生物的決定簇,。感染后的快速炎癥反應由單核細胞、中性粒細胞,、內皮細胞所介導,。而且在缺乏適應性免疫應答的體外也能重現。細菌產物直接刺激血管內皮細胞上黏附分子的上調,，有利于趨化性白細胞集中到感染部位,。細菌產物也能上調中性粒細胞上的β2整合素，它們使白細胞轉移至感染組織,，并協(xié)助消除外來生物體,。另外，活化的白細胞能夠刺激反應性氧中間產物的產生,，有助于消除組織中的細菌,。細菌產物也能誘導前炎癥細胞因子的合成與釋放。比如TNF,、IL-1,，它們能增強對感染的應答 。固有免疫的識別可誘導分泌效應細胞因子（如IL-12）,，它們能控制CD4+T細胞分化,，上調T細胞活化所必需的、抗原呈遞細胞上的協(xié)同刺激分子的表達,，也能上調B細胞增殖所必需的信號,。因此，對微生物的固有免疫能控制并建立適應性免疫應答,。
Toll受體家族是從蒼蠅到人類進化中保留下來的保守家族,，在啟動細胞固有免疫應答中發(fā)揮中心作用。Toll受體具有長的跨膜分子,，連接著胞外部分（接觸并識別病原菌）和胞部分（介導細胞應答的信號啟動）,。在這篇綜述中，我們將重點討論Toll受體轉導信號的膜分子機制,。

Toll受體家族
Toll及其哺乳動物的相似物是I型跨膜蛋白,，包括一個富含亮氨酸的重復區(qū)和一到兩個富含半胱氨酸的區(qū)域的ectodomain,。Toll相關受體的胞內區(qū)含有一個Toll/IL-1受體（TLR）區(qū)域（因其與IL-1受體有一個相似胞內區(qū)而命名）。如下所述：哺乳動物Toll相關受體的TLR區(qū)域為劃分好的級聯信號的相互作用提供最初的內部支撐物（scoffold）,。
這個家族中第一個明確的成員命名為Toll,，它的變異型會干擾黑腹果蠅胚胎的背腹極性的形成。Toll同樣參與了成年果蠅的固有免疫,，比如Toll發(fā)生突變后,，果蠅受刺激表達抗真菌肽類和在真菌感染后存活的能力將顯著下降。另一種果蠅Toll相關受體在18wheeler發(fā)生了變異,，導致果蠅幼蟲對細菌感染更敏感,，這證實了這種類型受體在機體防御中的作用。在研究果蠅基因過程中,，又發(fā)現了另外7種類型的Toll相關受體,，但它們在固有免疫應答中的作用仍不清楚。到現在為止,，僅知道Toll-5參與了果蠅的抗真菌免疫,。表達在昆蟲細胞上的嵌合體結構（其中，Toll縮短的外部區(qū)域被結合到跨膜分子上）和Toll-5的細胞內區(qū)域激活果蠅抗真菌多肽的啟動基因,。相似的實驗,，表達在S2細胞上的嵌合體18-wheeler不能激活啟動基因，暗示18-wheeler不能促進抗菌多肽的產生,。
伴隨著Toll在果蠅宿主防御中作用的發(fā)現,，Medzhitovetal報道了人類Toll的克隆，并且發(fā)現把人類Toll上的主要活化結構轉染到人類細胞內會誘導NF-kB基因的激活和表達,?；罨娜薚oll也能誘導輔助刺激分子B7.1表達，它對幼稚T細胞的活化是必需的,。在過去3年中對這個 受體家族其他成員的研究進一步鑒別出9種人Toll相關蛋白,。這總共的10種人Toll相關蛋白經辨別，并被稱作（TLRs）Toll相似受體1到10,。Toll蛋白家族是在進化中保留下來的，它不僅存在于果蠅中,，而且存在于包括植物的其他有機體中,。另外，又三種蛋白質：RP105,，Nod1,，Nod2，它們在結構和功能上與Toll家族成員相似,，我們將在以后進行討論,。

TLRs對微生物的特異性
在兩個研究中第一次發(fā)現了TLRs在介導微生物的固有免疫應答中的直接作用：人類TLRs的表達賦予了不同的非應答性人類的細胞系在對脂多糖（LPS,，內毒素）應答中激活NF-kB的能力。現已知TLRs對多數G+菌胞壁成分及G-和G+菌中脂蛋白發(fā)生應答,，TLR2也能對酵母菌顆粒應答,。在鼠體內，TLR2對幾種G+菌胞壁和肽聚糖（PGN）的應答是必需的,。TLR2缺陷鼠對葡萄球菌高度易感,，它說明了TLRs受體在早期防御感染中的重要性?？紤]到TLR2和對LPS應答的聯系,，讓人感到奇怪的是，TLRs缺陷鼠及TLRs缺陷的中國倉鼠細胞系對LPS的應答竟然正常,。然而,，來自大腸桿菌和沙門菌屬的LPS制劑（通過苯酚萃取去除污染蛋白后）都不具有誘導TLR2缺陷鼠應答的能力。這就提示是脂蛋白而不是LPS激發(fā)經由TLR2的細胞活化,。然而一些類型的LPS能活化TLR2也是可能的,。在上述研究中，所有的LPS都來自腸桿菌科,。脂質A的結構現在已經非常清楚,，它在生物進化中比較保守，具有LPS的絕大多數生物學活性,，是連接于G-菌外膜上LPS的一種成分,。近來從能產生非典型LPS的螺旋體Leptospira interrogans中分離出LPS（這種LPS在生化、生理及生物學特征上不同于G-菌的LPS）,。L.interrogan LPS在巨噬細胞樣細胞系中誘導細胞因子分泌,，并且能被抗TLR2抗體所抑制。TLR2缺陷鼠并不對鉤端螺旋體LPS應答,。當許多研究用純化的LPS的情況下,，可能存在著非LPS污染共純化的L.interrogan LPS， 該污染物通過TLR2激活細胞,。然而假如得到證實,，這些研究就提示來自其它生物體的LPS（具有至今還不清楚的結構特征）能夠通過TLR2啟動固有免疫應答。
通過對位于第4號染色體上的LPS受體的測評得知,，在體內TLR4對LPS的應答非常重要,。在C3H/HeJ和C57BL/10ScCr鼠中，這種位置和對LPS低反應性及對G-菌易感性高度相關,，并且在兩個種系中TLR4中的突變已經得到證實,。TLR4在對LPS及G-菌應答中的重要性后來通過以下觀察得到證實：敲除TLR4基因使細胞對LPS不應答，并且在來自TLR4缺陷鼠的巨噬細胞中,，通過反復傳入該基因的野生型拷貝,，該缺陷能被逆轉,。一小部分人對LPS的低反應性也和TLR4中缺失突變有關?？紤]到在體內TLR對LPS應答的重要性,，讓人感到奇怪的是，轉染有人類TLR4的HEK293細胞并不能對LPS應答,，卻能組成性活化NF-kB,。發(fā)現MD-2的協(xié)同表達后，這個矛盾才得到解決,。MD-2是連接于細胞表面的可溶性蛋白,，和人類TLR4生理上相關，在對LPS應答中,，它通過TLR4使NF-kB活化,。近來已經確定，對LPS應答缺陷的中國倉鼠卵巢細胞系MD-2存在著點突變,，這進一步說明了該蛋白在TLR4介導的對內毒素應答中的重要性,。人類RLR4連結MD-2形成一個復合體對LPS應答，在鼠類,，TLR4和MD-2也是同樣如此,。
來自包括細菌和真菌等不同生物的DNA，含有在哺乳動物中少見的模序,，它們在這類動物中被視為"異己"并誘發(fā)宿主防御系統(tǒng)應答,。最近證實TLR9對應答外源DNA（無論在體內還是在體外）都是必需的。Akira和他的同事們從具有CpGDNA的TLR9缺陷鼠中提出巨噬細胞,、DC細胞及B細胞并發(fā)現它們不能進行免疫應答,。而且，TLR9缺陷動物本身能夠抵抗由CpGDNA引起的毒素性休克,。然而這些結果卻清楚地提示對CpG寡聚核苷酸酶應答時需要TLR9,，進一步的研究將會得知TLR9對宿主防御感染或歸因于CpGDNA的不同的免疫調節(jié)活動（包括其作為佐劑引發(fā)偏向抗體產生和Th1型細胞因子的適應性免疫應答的能力）有多大程度的影響。
當大量的工作集中研究TLR4和TLR2在抵抗病原菌入侵中的重要作用時,，其它TLRs的功能仍待研究,。當把TLR5轉染CHO細胞時，它賦予了該細胞對細菌鞭毛蛋白應答時活化NF-kB的能力,。因而TLR5能啟動或增強對具有鞭毛蛋白的細菌免疫應答,。更多的觀察提示TLR1和TLR6可能也和TLR2相互影響，或者至少影響由TLR2初期介導的免疫應答,。在對來自腦膜炎奈瑟菌的可溶性因子應答時，TLR1的表達增強TLR2依賴的NF-kB的活化,。另外,，TLR2依賴的NF-kB的活化（對外周可溶性調節(jié)素（PSM）的應答）能被TLR1的協(xié)同表達所抑制,。TLR6 負調節(jié)域結構的表達能抑制對PGN和PSM應答時TLR2依賴的NF-kB的活化。但并不影響對Pam3CSK4脂肽應答時TLR2依賴的NF-kB的活化,。來自TLR6缺陷鼠的巨噬細胞和野生型細胞一樣對PGN應答,，但對巨噬細胞活化的脂肽2（MALP-2）的應答卻有缺陷。即使這些觀察在表面上相互矛盾,，它們卻共同提示TLR6有助于TLR2識別某些細菌性組分或對其應答,。
關于TLR1和TLR2讓人感興趣的結論主要歸因于如下觀念：不同的TLRs能通過組合去識別外源的增效劑。這樣的組合不僅能改變所識別決定簇的特異性,，也能改變所啟動信號的性質和強度,。9個TLRs形成的同源或異源二聚體共29，或者多于500個可能的組合,。RP105時具有和TLRs胞外區(qū)同源結構的蛋白質,，對它的研究提示TLRs可能潛在地聯結成比二聚體更大的復合物。因而這就說明有非常龐大的組合庫的可能性,。這或許使之能對大量結構不同的細菌增效劑產生特異性應答,。至今，支持在TLRs之間存在聯結的觀點的主要依據就是：對TLR1和TLR6與TLR2共表達的功能性研究及對TLR2和TLR6協(xié)同免疫沉淀反應的報道（提示在無細菌存在時TLR2和TLR6之間的物理聯系）,。所有的這些研究都應用了過量表達受體的轉染細胞,，因此它們在原始細胞中還需進一步證實。
也有證據顯示TLRs能被非細菌產物激活,，比如紫杉酚,，熱休克蛋白60，纖維結合蛋白的胞外A區(qū),，或通過高壓氧化激活,。關于TLRs對細菌產物及非細菌產物的特異性見表1。

Toll蛋白及識別
在對細菌產物應答中經由TLRs的一種信號啟動模式基于對果蠅的研究,。對真菌決定簇的識別發(fā)生于果蠅Toll的下游,，并能誘導蛋白水解的級聯反應，導致Toll內源性肽配基的成熟,。遺傳和生化研究提示果蠅Toll的配體時包含有C末端106個氨基酸殘基的spatzle蛋白的水解片段,。不表達spatzle蛋白的突變體不能激活Toll途徑，并在它們發(fā)育及免疫應答中存在缺陷,。在果蠅發(fā)育過程中,，spatzle被Easter蛋白酶切除（該酶由蛋白酶snake激活）。但無論Easter還是Snake都非免疫應答中Toll途徑的活化所必需,。絲氨酸蛋白酶看起來很關鍵,，然而在編碼血絲氨酸蛋白酶抑制物Spn43Ac的基因中，導致功能喪失的突變致使Spatzle組成性切除及Toll介導的抗真菌免疫的活化,。
果蠅中蛋白水解的級聯反應和原始節(jié)肢動物鱟中由LPS誘導的凝血級聯反應是等同的,。果蠅的絲氨酸蛋白酶Easter和Snake都和鱟凝血級聯反應中的蛋白酶結構相似,，而且和Spn43Ac同類的幾種蛋白酶抑制物都能特異性抑制凝血級聯反應的蛋白酶。最后,，Spatzle并不是具備和鱟凝集原結構上的同源性或和任何哺乳類動物已明確或已測序的蛋白一致性,。但序列分析卻預測經切除的Spatzle中心二硫鍵的排列和凝固蛋白酶及脊椎動物的神經生長因子（NGF）具有高度的相似性，雖然Toll下游及鱟蛋白級聯反應的相似性讓人很感興趣,，但至今幾乎沒有對和哺乳動物細胞中TLRs活化有關的模型的支持,。
因此已經提出第二個這樣的模型：微生物產物直接結合于TLRs上或和TLRs相聯結的蛋白上，從而引起機體的識別,。兩個研究都考慮到一或兩個脂質A（RSLA和脂質IVa）類似物的種屬特異性藥理學,，在倉鼠中兩種化合物表現出和LPS相似的活性，但在人類細胞中卻對LPS有拮抗作用,，而在鼠中脂質IVa是增強劑,，RSLA是拮抗劑。來自不同物種異源表達TLR4的細胞和脂質A類似物發(fā)生具有藥理特異性的反應,。來自不同物種的異種細胞表達的TLR4對脂質A的反應與轉TLR4基因的相應物種有類似的藥理學特性,，這提示TLR4本身具有識別結構并且受體必須由物理接觸。
另一個現在已經進行的方法就是證實涉及識別細菌增效劑的假設的分子物理接觸,。許多人試圖用LPS碘化交聯的衍生物證實LPS的受體,，而且這種方法在過去已經取得歧義的結果。然而最近應用探針的研究證實LPS和TLR4及MD-2能相互作用,。
MD-2對識別細菌LPS的作用還不是很清楚,，給表達異位TLR2的293細胞轉染MD-2，結果使細胞能通過對LPS制劑的應答激活NF-kB（該制劑用苯酚反復萃取,，因此含有極少量污染的脂肽）,，這將支持這種模型：即MD-2決定對LPS的反應性。然而在這個研究中,，MD-2的表達也使得TLR2的表達戲劇性增加,，并增強了對G-菌及不依賴MD-2的PGN的應答。因此,，MD-2的異位表達使細胞對增效劑更敏感而不改變反應特異性,。

TLRs和胞內信號
細菌產物（括LPS）能誘導細胞內信號，這些信號引起NF-kB,、AP-1等轉錄因子的活化并調節(jié)細胞因子產生,。第一個證據是：人類TLRs的胞內部分能夠激活固有免疫應答的信號途徑，用CD4的胞外區(qū)替代TLR4的胞外區(qū),，可能會引起TLR4的TIR區(qū)域的二聚化,。在Junkat細胞上嵌合受體的表達可以誘導NF-kB的活化和細胞因子的分泌。自最初的實驗以來，各種研究論證了當TLR2,，5,，6,，及9在轉染的細胞上表達時,，它們也能激活NF-kB。另外,，TLR2,，4，6,，及9能活化AP-1,。
根據TLR胞內區(qū)和IL-1R的同源性，對連結TLRs和NF-kB主要信號轉導通路的特征描述有了進一步發(fā)展,。和IL-1結合后,，連結著附屬蛋白的IL-1R，還有它們相應的胞漿內部分協(xié)同組成一個激動信號復合物,，包括接頭蛋白MyD88和刺激IL-1R活化的激酶（IRAK）,。MyD88，一種先前描述的骨髓分化標記,，有一個基準結構,，包括一個羧基端TIR區(qū)域（它和IL-1R，IL-1RACP的TIR區(qū),，通過同源性相互作用而相互影響）和一個氨基端死亡結構域（它通過它的死亡區(qū)域誘導IRAK成為信號傳導復合物）,。IRAK，絲氨酸/蘇氨酸固有免疫激酶家族成員之一,，自磷酸化并連結于TRAF6上,，TRAF6是一種IL-1和LPS活化NF-kB所必需的結合分子。這依次引起IKB激酶活化和IKB的磷酸化,。被蛋白酶磷酸化的IKB因此允許NF-kB轉移至細胞核內,。IKKs被認為是被MAP激酶所激活的，這類激酶包括NF-kB誘導激酶（NIK）,，它能直接結合到TRAF6上,，而MEKK-1只能通過在Toll進化中保留下來的信號轉導中間物途徑來橋接到TRAF6上。
相似的,，TLR中間信號傳導的第一步被認為是至少兩個TIR分子胞內區(qū)的交聯,，盡管近來的評論顯示誘導這一交聯的機制還不完全清楚。研究TLRs下游的信號轉導級聯反應的主要工作用IL-1R信號轉導系統(tǒng)成分的負性調節(jié)域結構來完成,。用這種方法提示,，引起NF-kB活化的兩條途徑（包含了MyD88，IRAK，TRAF6,，NIK,，ECSIT，還有IKK復合物的組成部分（對TLRs誘導FN-kB轉移至細胞核內是必需的））是幾乎沒有差別的,。MyD88也是CD-TLR4活化AP-1所必需的,。然而，MyD88之后的AP-1活化的下一級通路還需要進一步闡明,。另外,，近來的研究顯示，來自TLRs的信號傳導通路并不依賴MyD88,，這暗示有來自TLR的多重信號傳導通路,，一些最終活化NF-kB，而另一些則可產生不同的終點效應物,。
其它蛋白可能也參與了NF-kB活化的信號傳導通路,，比如一種黑腫瘤細胞系因缺乏結合有肌動蛋白的絲蛋白而不能在針對TNF的應答中或轉染TLR4或TRAF6后引起NF-kB活化，這一缺陷是因缺乏絲蛋白而造成的,，當再輸入絲蛋白后則會重建,。由TNF和TLR4或TRAF6引起的FN-kB活化。在酵母雜交實驗中或通過協(xié)同免疫沉淀反應已經觀察到絲蛋白和果蠅Toll,，Tube（執(zhí)行和調節(jié)子蛋白MyD88相似的功能）,，人類TRAF2，MKK-4（SEK-1）（AP-1的上游調節(jié)子）及p38的物理作用,。Leonardi和同事們認為,，絲蛋白提供了一個支撐物，通過它依賴于TRAF的信號傳導復合物不斷聚集并引起NF-kB活化,。
當我們把大量的精力用于解釋對細菌產物應答時由IL-1參與的信號轉導機制時,，我們卻很少關注TLRs在介導p38活化中的作用。P38的活化時對脂多糖及其它細菌產物應答的標志,，并且該激酶能在轉錄和轉錄鱟水平上調節(jié)細胞因子的生成,。另外，p38MAP激酶活性對細胞加工時必需的（該加工不是由新蛋白合成,，而是有助于對病原菌的應答,，比如上調由整合素介導的對中性粒細胞的黏附作用及增強中性粒細胞產生反應性氧中間產物）。我們最近論證了在對TLR2特異受體應答中TLR2活化p38及其下游受體的功能,。在其它刺激應答時,，別的TLRs能否介導p38的活化還需進一步證明。在對LPS應答時,，雖然來自MyD88缺陷鼠的單核細胞活化p38的速度要比野生型慢,，但它們仍能活化p38，這就增加了TLRs能通過至今還不清楚的途徑活化p38 的可能性。Rsa家族的小GTP偶聯蛋白能活化p38,，作用于這些蛋白的毒素能以致p38的活化,。最近的研究證明了TLR2能調節(jié)細胞核中經由Rac1/PI3K/Akt依賴途徑的NF-kB的轉錄活性。這就提示有可能TLR2也能利用小GTP偶聯蛋白活化p38,。
當細胞被轉染TLR2時,，細菌脂肽能誘導293細胞凋亡，這就揭示了TLR2核細胞凋亡之間的聯系,。Fas相關死亡結構域蛋白MyD88和Caspase（半胱天冬氨酸酶）8隱性結構能抑制凋亡,，這就提示TLR或許能直接激活Caspase途徑。在抑制固有免疫應答中這個應答的相關性需要進一步評估,。
很可能當明確更多的涉及TLRs的細胞內信號傳導途徑時，不同受體間的差別將會增加,。TLRs的胞內區(qū)域TIR中序列保守性一般在20%到30%之間,，這些區(qū)域的表化也時很大的。盡管序列同源性較低,，TLR2,，4，6中TIR單個保守性殘基的變化使這些蛋白因為隱性突變丟失或具有活性,。在TLR2中,，第681位脯氨酸到絲氨酸的改變對該蛋白的結構不產生很大影響，但卻足以使TLR2不能活化NF-kB并能阻止TIR區(qū)域和MyD88調節(jié)子相互作用,。然而,，TLRs中序列的低同源性卻能很好地解釋特定途徑受體間信號傳導效率的差別，或者由不同受體啟動的途徑的傳導效率的差別,。TLR1和TLR2的TIRs非常相關,，具有50%相同的氨基酸，X射線晶體衍射分析顯示它們具有相似的骨架結構,，但主要結構元件之間的環(huán)結構中存在著重大差別,。這兩個TIRs中出現于特定環(huán)上的殘基差別很大，它們可能執(zhí)行不同的重要功能,。

TLR分子的結構和功能
RP105,、Nod1、Nod2結構與TLRs相似,，這提示它們在針對LPS的應答中發(fā)揮一定的作用,。RP105和TLRs相似，也是一種I型跨膜蛋白,，并且有一個由LRRs和富含半胱氨酸區(qū)域組成的胞外區(qū),。另外，RP105也和TLR4相似，其胞外區(qū)和一種與MD-2,、MD-1同源的可溶性蛋白連結,。然而，RP105較短的胞內區(qū)沒有TIR區(qū)域,，和TLRs也沒有同源性,。RP105主要存在于外周成熟的B細胞上，相對而言,，TLR4在這種細胞上的表達則極少,。RP105或TLR4缺陷鼠不出現針對LPS的B細胞增殖和體液免疫應答。這一現象提示B細胞上的RP105和TLRs必需協(xié)同才能對LPS產生應答反應,。Ogata和他的同事們支持這一學說,，他們發(fā)現在缺乏MD-2的情況下，細胞表達的RP105和MD-1在針對LPS的應答中可以通過TLR4激活NF-kB,。在RP105與TLR4之間沒有直接相互作用被證實的情況下,，這些結果暗示，TLRs可能結合了異源二聚體復合物,，它包含的蛋白質不同于真正的TLRs,。
Nod1和Nod2兩者都是細胞溶質蛋白，它們可以作為胞內功能的等價物（他們和TLRs具有同樣的胞內功能）,。最近的實驗顯示,，在針對LPS的應答中，Nod1和Nod2賦予293細胞在不依賴TLR4,、MyD88,、TRAF的情況下激活NF-kB的能力。轉染Nod2的細胞能夠對PGN應答,，而轉染Nod1的細胞則不能,。這提示這種蛋白可以賦予細胞針對這一應答反應的特異性。Nod1和Nod2包含一到兩個N末端CARD,，個別還有一個粘合核苷酸中心,，并且在它們的C末端由多個LRPs結構。LRP結構具有調節(jié)CARD活化的功能,，另外在針對LPS的應答中,，它對NF-kB的活化也是必需的。CARD是一個效應器區(qū)域,，形成二聚體結合蛋白激酶RICK的CARD,，RICK轉而激活NF-kB。Nod家族成員作為蛋白質具有針對病原菌大量產物激發(fā)固有免疫應答的功能,。大眾數據庫的Blast調查顯示,，人類基因至少包含20個Nod相似基因是沒有價值的,。Nod激發(fā)應答的機制是這樣的：外源性加入的細菌刺激劑（比如LPS）將到達細胞質內被識別，并進一步通過未知的Nod蛋白誘導NF-kB活化,。這樣一個系統(tǒng),，能夠被用來檢測細胞內病原菌。近來的研究證明具有侵襲力的病原菌shigella,，flexheri的LPS,，不論是微注入的還是存在于細胞內的都能激活NF-kB，細胞內識別LPS系統(tǒng)的存在支持這一觀點,。另外,，人類Nod2的變異核Crohn氏病的易感性是相關的，Crohn氏病氏腸內的炎癥性疾病,，主要是對腸內微小微生物的異常反應引起的,。

結論和遠景展望
在過去的四年里，伴隨著第一個人類TLR的發(fā)現,，我們已經逐步描述了TIR的生物學活性特征,，并提示它是哺乳動物固有免疫系統(tǒng)的重要組成部分。TIR被證明是一類跨膜蛋白,，他們的細胞外部分能識別微生物的決定簇，并進一步傳送一個細胞內信號,。TLRs常被各種不同微生物產物激活,，比如LPS可以激活TLR4，細菌DNA激活TLR9,，多種G+菌細胞壁成分激活TLR2,，鞭毛激活TLR5。另外,，TLR1,，6可以和TLR2結合，促進對一些微生物產物的應答,。TLRs主要出現在樹突狀細胞上,，它在受到細菌產物的刺激時會下調，這些提示它在這類細胞成熟時發(fā)揮著感受器的作用,。近來發(fā)現TLRs在針對雙螺旋RNA的應答中能激活NF-kB,。細菌激活劑與TLR的相互作用機制目前還不十分清楚，但TLR4很明顯在識別LPS時發(fā)揮了直接的作用,，還有最近的一篇未出版但被資料提及的論文暗示TLR9在識別寡脫氧核苷酸中發(fā)揮重要作用,。對于S.aureus則是一個例外，TLRs在抵抗感染中的作用還不清楚,。盡管如此,，我們仍能預測：TIR缺陷鼠及阻斷抗體會有廣泛的利用前景,，他們的作用會在感染動物模型實驗中被檢驗出來。
我們關于TLRs能激活細胞內信號通路的了解已經有了很大的發(fā)展,。不同的TLRs被證明激活相同的通路,，比如，TLR2,，4,，5，6,，9都能激活NF-kB,。我們還注意到，CpGDNA和TLRs誘導樹突狀細胞成熟時需要NyD88,，而LPS和TLRs誘導時則不需要,。這些結果提示，兩種不同的TLR可以利用不同的通路引出同一應答反應,。最近,，發(fā)現TIR區(qū)域包含的接頭蛋白，在LPS誘導樹突狀細胞成熟時發(fā)揮了一定的作用,。這種蛋白的負性調節(jié)域結構何以抑制NF-kB的活化并抑制被TLR4或LPS激活的樹突狀細胞的成熟,，但卻并不能抑制IL-1R應答或對TLR9激動劑CpGDNA的應答?？紤]到TLR不同的原始結構,，所以不同的TLRs的細胞內區(qū)域啟動不同的級聯信號是可能的。細胞表達的不同類型的TLRs不但會影響被提供的細胞對特定顯效劑的應答能力,，而且會影響被顯效劑促進應答反應,。雖然細胞表達這種最初步的觀點已經出現，但它還不完善,，并且會有更多的資料不斷出現,。
對細菌激動劑化學結構的更多了解促進了對TIRs的作用和特性的闡述。大多數細菌激動劑對細菌本身也是 重要的組成部分,。例如,，LPS 的成分脂質A 不但能誘導哺乳動物細胞的生物學應答，而且它對于G-菌外膜的完整性也是一種必需的結構,。脂質A和其它顯效劑的結構被保留下來,，他們代表了固有免疫應答的作用對象。無論如何,，脂質A結構的變異都是可能的,，變異的A將導致生物活性的改變。來源于腸道桿菌科的Cannical脂質A包含有6個脂肪酸,，常作為一種激動劑被TLR4識別,。而來源于R.spheroides的包含4個脂肪酸的脂質A,，對于TLR4則是一種拮抗劑。進一步,，來源于不同物種的脂質A對于TLR2是一種激動劑,，同樣來源于不同物種血統(tǒng)或藥品的脂酸已經顯示出不同的免疫刺激活性，這和它的親脂性和病原性是密切相關的,。一些致病菌改變了與TLRs相互作用的途徑,，從而逃避了固有免疫應答。并不是所有的TLRs都可以刺激并啟動適應性免疫應答,，一些變異的TLRs常允許細菌作用于適應性免疫應答,。對細菌激動劑的化學結構的更多了解將會幫助解釋TLRs興奮或抑制對結構的需要。