王明永 譯

貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院 微生物與免疫學(xué)教研室（貴州貴陽(yáng) 550004）

對(duì)病原菌的識(shí)別是通過(guò)一套細(xì)菌編碼的受體介導(dǎo)的,，這就是模板識(shí)別受體（PRRs）。這些受體識(shí)別保守分子模式（病原菌相關(guān)的分子模式）,。這些保守分子模式為許多微生物所共有,。Toll樣受體（TLRs）功能就如同哺乳動(dòng)物的模板識(shí)別受體,，在識(shí)別微生物成分中發(fā)揮重要作用。TLRs還能識(shí)別炎癥反應(yīng)過(guò)程中誘導(dǎo)的內(nèi)源性配體,。由于具有相似的胞漿區(qū),，使TLRs可以利用與IL-1Rs相同的信號(hào)分子：包括MyD88，IL-1R相關(guān)蛋白激酶和腫瘤壞死因子受體激活因子6,。然而,，我們收集的證據(jù)表明與每個(gè)TLR相關(guān)的信號(hào)通路是不同的，因此可導(dǎo)致不同的生物反應(yīng),。

免疫可廣泛地分類為適應(yīng)性免疫和固有性免疫,。適應(yīng)性免疫是被T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫,，其特征為特異性和記憶性。固有性免疫,，如巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞吞噬微生物及外界物質(zhì)并清除消化,，以前被認(rèn)為是非特異性免疫反應(yīng)。然而,，現(xiàn)在認(rèn)為固有性免疫是特異性的，能夠區(qū)別病原菌和自己,。另外,，固有性免疫的活化被認(rèn)為是激發(fā)獲得性免疫的先決條件。適應(yīng)性免疫受輔助性T細(xì)胞（TH）影響,，產(chǎn)生效應(yīng)性細(xì)胞因子（圖表1）,。靜息性TH細(xì)胞受到APC細(xì)胞遞呈的抗原刺激時(shí),，分化為兩個(gè)細(xì)胞亞群：TH1和TH2,。TH1細(xì)胞分泌γ-干擾素（INF-γ），主要增強(qiáng)細(xì)胞免疫,；而TH2細(xì)胞分泌IL-4,、IL-5、IL-10和IL-13,，主要增強(qiáng)體液免疫。細(xì)胞因子環(huán)境是體液免疫非常關(guān)鍵的,。IL-12可促進(jìn)TH1細(xì)胞分化,，而IL-4可誘導(dǎo)TH2細(xì)胞分化。這些條件性（或有益）的細(xì)胞因子是在炎癥早期形成的,。胞內(nèi)菌引起的炎癥誘導(dǎo)主要以TH1為主的反應(yīng)，其目的是抵抗外界微生物,。而寄生蟲(chóng)引起的炎癥誘導(dǎo)TH2反應(yīng),，與抵御寄生蟲(chóng)有關(guān)。TH1 /TH2的平衡也決定了不同免疫紊亂的開(kāi)始和結(jié)束,。包括自身免疫病和變態(tài)反應(yīng)病,。自身免疫病,，例如多發(fā)性硬化和克隆氏病,，與強(qiáng)烈的TH1的反應(yīng)有關(guān),，而變態(tài)反應(yīng)病好象主要與TH2反應(yīng)有關(guān)。在免疫反應(yīng)中,，TH1 /TH2平衡的調(diào)節(jié)被認(rèn)為是改變?cè)S多疾病過(guò)程的方法之一。
另外,，對(duì)于有益細(xì)胞因子,，APCs利用數(shù)個(gè)協(xié)同刺激分子,，包括CD80和CD86，傳遞信號(hào)給T細(xì)胞,，誘導(dǎo)抗原特異性T細(xì)胞克隆擴(kuò)增。在抗原遞呈中缺乏協(xié)同刺激分子會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞反應(yīng)無(wú)能,。而僅有協(xié)同刺激分子參與是不能激活抗原特異性T細(xì)胞,，為了誘導(dǎo)有效的免疫原性，這些刺激必須由APCs提供給T細(xì)胞,，佐劑促進(jìn)APCs傳導(dǎo),，通過(guò)增強(qiáng)抗原遞呈活性，通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,，誘導(dǎo)協(xié)同刺激分子在APCs中的表達(dá)，以提高免疫性,。佐劑基本上可分為微生物產(chǎn)物和死亡的分支桿菌,。例如完全弗氏佐劑（死亡的結(jié)核分支桿菌）；細(xì)菌成分如百日咳博德特氏菌毒素,，剛地弓形蟲(chóng)提取物，分支桿菌的衍生肽,，LPS或其毒性成分,，脂質(zhì)A和富含CpG的DNA結(jié)構(gòu)。對(duì)這些微生物病原體的開(kāi)始識(shí)別是通過(guò)APCs上表達(dá)的TLRs介導(dǎo)的,。TLRs同時(shí)還起到重要的佐劑受體作用。
Toll受體是I型穿膜蛋白,，由昆蟲(chóng)和人類演變而來(lái),。Toll最初作為果蠅胚胎形成的關(guān)鍵分子被鑒定出來(lái)。結(jié)果顯示出重要的抗真菌免疫作用,。一個(gè)叫作TLRs的Toll受體同源家族，存在于哺乳動(dòng)物中,?；谠诩?xì)胞漿部分的相似性（命名為Toll-IL-1R或TIR，區(qū)域）,，TLRs與IL-1受體相關(guān)（圖表2）。然而,，TLRs的細(xì)胞外部分與IL-1R截然不同,，TLRs的細(xì)胞外部分包含一個(gè)亮氨酸重復(fù)序列，而IL-1R則含有三個(gè)免疫球蛋白樣區(qū),。十?dāng)?shù)個(gè)TLR家族成員在人類和小鼠公開(kāi)出版研究資料中被發(fā)現(xiàn),，其中有10個(gè)成員已報(bào)道,。TLR基因分散在基因組中,，TIR1和 TIR6對(duì)應(yīng)人類染色體4p14，TIR2和TIR3對(duì)應(yīng)4q31.3-q35, TIR4對(duì)應(yīng)9q32-q33, TIR5對(duì)應(yīng)1q33.3-q42, TIR7和TIR8對(duì)應(yīng)Xp22及TIR9對(duì)應(yīng)3p21.3,。
TLR家族成員在免疫細(xì)胞中表達(dá)不同并對(duì)不同刺激呈現(xiàn)出反應(yīng),。用單克隆抗體檢測(cè),，TLRs表面表達(dá)較低。在單核細(xì)胞中每個(gè)細(xì)胞約有一千多個(gè)TLRs,，每個(gè)不成熟細(xì)胞約一百個(gè)或更少,。然而，TLRs在各種其他細(xì)胞中也被發(fā)現(xiàn),。包括血管內(nèi)皮細(xì)胞,脂肪細(xì)胞,，心肌細(xì)胞,，腸上皮細(xì)胞。對(duì)各種刺激的反應(yīng)中,，各種TLRs的表達(dá)也被調(diào)節(jié),。包括TLRs的抗體印記在內(nèi)的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在各種組織中TLR的分類表達(dá)十分必要,。

TLR4識(shí)別LPS
LPS是革蘭陰性菌外膜的組成成分,，能夠產(chǎn)生威脅生命的內(nèi)毒素休克,。LPS是有親水性多糖和一個(gè)疏水區(qū)脂質(zhì)A組成的復(fù)合脂多糖。脂質(zhì)A為L(zhǎng)PS的活性部分,。LPS和血漿蛋白LPS結(jié)合蛋白（LBP）結(jié)合后通過(guò)單核細(xì)胞和骨髓細(xì)胞上的膜結(jié)合CD14啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),。然而，由于血液里存在可溶性CD14,，可以替代膜結(jié)合CD14,，CD14陰性細(xì)胞如內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞也可與LPS反應(yīng),。雖然LBP和LPS都被證實(shí)是與LPS結(jié)合的因子,，但其他的證據(jù)顯示存在著聯(lián)合受體，將LPS信號(hào)穿越細(xì)胞膜,。
通過(guò)C3H/HeJ小鼠分析我們鑒定出這個(gè)聯(lián)合受體,，它與LPS反應(yīng)是低反應(yīng)的,。C3H/HeJ小鼠攜帶一個(gè)非敏感突變點(diǎn)。這個(gè)突變點(diǎn)位于Tlr4基因區(qū)編碼胞漿尾部,。這一突變將一個(gè)高度保守的脯氨酸替換為組氨酸。產(chǎn)生了TLR-/-小鼠,。它們對(duì)LPS的反應(yīng)性如同C3H/HeJ小鼠的一樣低,。這證實(shí)TLR4需要LPS信號(hào)傳導(dǎo)（圖表3）。TLR4突變也與人類內(nèi)毒素低反應(yīng)性有關(guān),。
在人的胚胎腎293細(xì)胞TLR4的過(guò)量表達(dá)不會(huì)導(dǎo)致LPS反應(yīng)性，提示TLR4介導(dǎo)的LPS信號(hào)傳遞需要另外的分子參與,。這個(gè)分子后來(lái)被鑒定為分泌型的MD-2,。用TLR4或MD-2單獨(dú)轉(zhuǎn)染不會(huì)導(dǎo)致對(duì)LPS的反應(yīng)性，但二者聯(lián)合轉(zhuǎn)染則可以,。MD-2與細(xì)胞表面的TLR4胞外區(qū)作用緊密相關(guān)（圖表3）。
一些觀察顯示：TLR2也參與LPS的信號(hào)傳遞,。然而,，無(wú)論是人還是小鼠，TLR2在LPS信號(hào)傳遞中都發(fā)揮重要作用,，因此暗示：TLR2過(guò)分表達(dá)會(huì)引起細(xì)胞對(duì)LPS樣品中少量非LPS物質(zhì)的極度敏感。高純度的LPS不會(huì)通過(guò)TLR2激活細(xì)胞,。另外一些資料顯示,，TLR2可能參與對(duì)螺旋體和Prophyromonas的LPS信號(hào)傳遞。這些LPS與革蘭陰性菌LPS的結(jié)構(gòu)是不同的,。
Taxol,，一種從西紫杉皮中純化的二烴，是一種抗腫瘤劑,，通過(guò)結(jié)合并穩(wěn)定微管而阻斷有絲分裂。Taxol結(jié)構(gòu)與LPS的同源性不高,，但Taxol具有LPS樣活性,。有趣的是，Taxol的LPS樣活性具有空間特異性,。在鼠類Taxol與的LPS的作用相似，但在人類和巨噬細(xì)胞則不同,。小鼠的TLR4- MD-2復(fù)合物調(diào)節(jié)Taxol誘導(dǎo)的信號(hào),。

TLR2識(shí)別脂蛋白和糖脂
脂蛋白是含有脂質(zhì)的蛋白,。脂質(zhì)連接在Cys的NH2-末端上；脂蛋白存在于各種細(xì)菌,，包括革蘭陰性菌和革蘭陽(yáng)性菌及支原體。脂蛋白具有免疫活性要?dú)w因于其NH2末端的脂質(zhì),。TLR2可介導(dǎo)對(duì)來(lái)源于結(jié)核桿菌,、包柔氏螺旋體菌、密螺旋體,、支原體的LPS的應(yīng)答。另外TLR2還介導(dǎo)針對(duì)各種感染性病原菌及其產(chǎn)物的細(xì)胞應(yīng)答,。這些包括酵母細(xì)胞壁,，分支桿菌，分支桿菌的脂質(zhì)糖醛甘露聚糖,，所有革蘭陽(yáng)性菌,，肽聚糖,，密螺旋體糖脂及克魯氏錐體蟲(chóng)的糖磷脂酰醇。但是對(duì)于TLR2的活性,，配體特異性及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)特性決定于與其它TLRs（TLR6和TLR1）異二聚體的相互作用,。TLR2的胞漿區(qū)的二聚化將不能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，而TLR2的胞漿區(qū)能夠功能性地與TLR6或TLR1配對(duì),，導(dǎo)致細(xì)胞因子產(chǎn)生。巨噬細(xì)胞的TLR2或TLR6陰性表達(dá)提示TLR2和TLR6功能結(jié)合可以檢測(cè)革蘭陽(yáng)性菌,、肽聚糖和酵母聚糖,，而TLR2單獨(dú)作用或與其它除TLR6外的TLRs共同作用用于檢測(cè)細(xì)菌脂肽。然而TLR6-/-小鼠對(duì)肽聚糖的應(yīng)答并沒(méi)消除,。這種差異是由于蛋白過(guò)分表達(dá)的人為因素相關(guān),，和/或微生物成分不純有關(guān),。
絕大多數(shù)脂蛋白的NH2-末端Cys殘基是三酰(基)。但是支原體的巨噬細(xì)胞活化脂肽2（MALP-2）僅僅是二酰的,。TLR2-/-細(xì)胞對(duì)所有的脂肽都不應(yīng)答，但TLR6-/-對(duì)MALP-2不應(yīng)答而對(duì)其他的細(xì)菌來(lái)源的脂肽應(yīng)答,。正如在TLR2-/-TLR6-/-胚胎成纖維細(xì)胞重組實(shí)驗(yàn)中顯示的那樣,，TLR2和TLR6的聯(lián)合表達(dá)對(duì)于MALP-2應(yīng)答是絕對(duì)需要的,。這些結(jié)果顯示TLR2和TLR6聯(lián)合識(shí)別MALP-2,；TLR6呈現(xiàn)出可區(qū)分MALP-2的NH2-末端脂酰結(jié)構(gòu)和脂肽的特性。

TLR5識(shí)別鞭毛蛋白
鞭毛蛋白是從細(xì)菌鞭毛中獲得的一55KD的蛋白單體,。鞭毛是多聚線狀附加物,，廣泛存在于革蘭陰性菌的外膜。推進(jìn)細(xì)菌穿過(guò)液體部分,。鞭毛蛋白也是一種有效的前炎癥因子,。鞭毛菌,，純鞭毛和培養(yǎng)鞭毛菌的培養(yǎng)基都能誘導(dǎo)IκBα降解，在轉(zhuǎn)化的人上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上NF-κB活化及誘導(dǎo)NO合成酶表達(dá),。TLRs5能夠識(shí)別革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌的鞭毛蛋白（圖表3）,。運(yùn)用CHO細(xì)胞表達(dá)TLR5連接熒光素酶的上清，經(jīng)純化后進(jìn)行TLR5刺激活性檢測(cè),。這種鞭毛蛋白的活性通過(guò)前后質(zhì)譜法鑒定,。李斯特單細(xì)胞鞭毛蛋白基因在不含鞭毛蛋白的大腸桿菌表達(dá)物,，可以激活TLR5，而從typhimurium 沙門氏菌中敲除鞭毛蛋白基因則去除了TLR5刺激活性,。

TLR9識(shí)別細(xì)菌（CpG）DNA
細(xì)菌DNA和某些含非甲基化CpG雙核苷的多聚核甘酸能夠刺激鼠和人淋巴細(xì)胞,。而真核細(xì)胞和甲基化的多聚核甘酸則不能刺激。CpG結(jié)構(gòu)與細(xì)菌DNA同源性要高于脊椎動(dòng)物細(xì)胞,。CpG DNA可直接刺激B細(xì)胞,、巨噬細(xì)胞和DCs細(xì)胞分泌細(xì)胞因子,。特別是TH1樣細(xì)胞因子如IL-12和 IL-18,；細(xì)胞表達(dá)協(xié)同刺激因子分子，顯示增強(qiáng)抗原遞呈作用,。CpG DNA可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的TH1樣應(yīng)答提示這些分子可作為疫苗的佐劑，抵抗各種目標(biāo),，包括感染性物質(zhì),，腫瘤抗原，過(guò)敏原,。然而,，我們已經(jīng)通過(guò)CpG DNA的生物作用明確了以上分子機(jī)制,。TLR2-/-和TLR4-/-細(xì)胞對(duì)CpG DNA應(yīng)答正常，但是My88-/-小鼠細(xì)胞對(duì)CpG DNA應(yīng)答則不正常,。因此CpG DNA是被除TLR2和TLR4以外的TLRs識(shí)別的,。TLR9-/-小鼠對(duì)CpG DNA的應(yīng)答完全缺陷,，包括誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子，B細(xì)胞增殖,，DCs細(xì)胞成熟及CpG DNA-D-半乳糖胺誘導(dǎo)的體內(nèi)休克。因此TLR9在對(duì)CpG DNA的細(xì)胞應(yīng)答中發(fā)揮重要作用（圖表3）,。酶DNA依賴的蛋白激酶（DNA-PK）在對(duì)CpG DNA應(yīng)答中是非常關(guān)鍵的,。免疫刺激性CpG DNA可激發(fā)DNA-PK活化,，進(jìn)而，磷酸化IκB-激酶β,，導(dǎo)致NF-κB活化,。另外，沒(méi)有DNA-PK催化單位的小鼠對(duì)CpG DNA有選擇性的弱應(yīng)答,。然而在對(duì)CpG DNA的反應(yīng)中，TLR9和DNA-PK的關(guān)系仍然不清,。紅細(xì)胞漿酸化和/或成熟是CpG DNA介導(dǎo)的信號(hào)通路活化的先決條件,。這個(gè)資料提示CpG DNA信號(hào)的產(chǎn)生是發(fā)生于紅細(xì)胞內(nèi)的,。因?yàn)榫奘杉?xì)胞通過(guò)吞噬病原菌介導(dǎo)固有性免疫，一些或全部TLRs（包括TLR9）可以招募巨噬細(xì)胞吞噬體,，其功能為識(shí)別特異性侵入的病原菌的特征,，因此可產(chǎn)生炎癥反應(yīng)性免疫應(yīng)答。TLR1 ,、TLR2和TLR6定位于巨噬細(xì)胞的吞噬體上,。

病毒和TLRs
在植物防御性反應(yīng)中，具有T-IL-1R-核甘酸結(jié)合位點(diǎn)-富含亮氨酸的重復(fù)序列的蛋白發(fā)揮抵抗病毒作用,。然而,，在病毒識(shí)別哺乳動(dòng)物中TLRs也發(fā)揮作用,。對(duì)呼吸道合胞體病毒（RSV）的熔解蛋白的固有性免疫應(yīng)答由TLR4和CD14介導(dǎo)。和在正常的小鼠中相比,，RSV在肺受感染的TLR4缺陷的小鼠中存活的時(shí)間更長(zhǎng)一些，這就啟示TLR4在RSV疾病的病原體中的重要性,。痘病毒采取多種方法逃避宿主的免疫應(yīng)答,。兩種牛痘病毒開(kāi)放讀碼框架A46R和A52R，在TIR決定域中擁有相似的基因序列,，并且能夠抑制IL-1、IL-18和TLR4介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo),。通過(guò)抑制TIR決定域依賴的胞內(nèi)信號(hào),，痘病毒可以逃避宿主免疫應(yīng)答。因此TLR的激活可涉及到保護(hù)宿主免受病毒的攻擊,。進(jìn)一步的研究需要證明在哺乳動(dòng)物中TLRs抵抗病毒感染的作用。

TLRs和體內(nèi)配體
在大腸桿菌和真菌的感染中可引發(fā)蛋白酶的折疊,，導(dǎo)致從沒(méi)有活性的前體中產(chǎn)生一種spatzle蛋白（Toll的內(nèi)源性配體）,。具有生物活性的spatzle蛋白就誘導(dǎo)產(chǎn)生配體依賴的Toll受體二聚體,。相對(duì)來(lái)說(shuō)哺乳動(dòng)物TLRs可直接識(shí)別微生物成分。一些研究證實(shí)哺乳動(dòng)物細(xì)胞對(duì)不同LPS結(jié)構(gòu)的反應(yīng)應(yīng)答具有種族特異性,，而且這種特異性由TLR決定,。當(dāng)從一個(gè)種族來(lái)源的TLR4表達(dá)在來(lái)源不同種族細(xì)胞上面，對(duì)脂質(zhì)A的反應(yīng)應(yīng)答由導(dǎo)入的TLR決定,，而不是有由宿主細(xì)胞決定。這些數(shù)據(jù)顯示TLR4從功能上是一種種族特異性脂質(zhì)A受體,。交叉聯(lián)系實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步顯示LPS出現(xiàn)在CD14,、TLR4和MD-2的附近,。然而得到的證據(jù)顯示LPS被TLR4直接識(shí)別的文章仍在不斷的發(fā)表。
在脊椎動(dòng)物,，還沒(méi)有證據(jù)證明內(nèi)源性TLR內(nèi)源性的產(chǎn)生是對(duì)病原體感染的一種反應(yīng)，（類似同果蠅spatzle作用一樣的方式）,。然而越來(lái)越多的證據(jù)顯示內(nèi)源性配體可以刺激TLRs并引發(fā)免疫反應(yīng),，即使沒(méi)有感染存在，受損及處于應(yīng)急狀態(tài)的細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)也可以引發(fā)免疫反應(yīng),，這被稱為“危險(xiǎn)模式”免疫反應(yīng),。與生理學(xué)的細(xì)胞死亡不同,，病理學(xué)上的細(xì)胞死亡可以產(chǎn)生信號(hào),，并引發(fā)炎癥和免疫反應(yīng),。這種“應(yīng)急”或“損傷”的細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞表面的脂質(zhì)和多糖部分的變化來(lái)表達(dá)一種與正常細(xì)胞不存在的蛋白質(zhì),。TLRs是否介導(dǎo)有組織損傷觸發(fā)的免疫反應(yīng)尚無(wú)定論。
一個(gè)潛在的應(yīng)急信號(hào)是熱休克蛋白表達(dá)增加,，hsps是一種高度保守的分子,，它參與了蛋白質(zhì)的折疊與裝配，同時(shí)也參與了不同細(xì)胞間蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),。在應(yīng)急狀態(tài)下熱休克蛋白的合成急劇增加,，微生物和哺乳動(dòng)物的hsp60有很強(qiáng)的免疫刺激性,。壞死的細(xì)胞釋放熱休克蛋白。LPS低反應(yīng)C3H/HeG的加強(qiáng)可以對(duì)抗hps60誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞的活性,，由此可推測(cè)hps60可以激活TLR4,。
在炎癥反應(yīng)過(guò)程中,，細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）成分的產(chǎn)生和衰亡加速。在炎癥反應(yīng)前,，胞內(nèi)蛋白酶和激活的胞外的蛋白酶生成許多低分子ECM成分,。透明質(zhì)酸和硫酸乙酰肝素組成的低聚糖可以誘導(dǎo)DCs的成熟，纖維結(jié)合素片段可以激活TLR4,。由其它ECM成分引發(fā)的炎癥反應(yīng)可以被TLR家族成員終止,，因此在免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用。
在缺血性心臟病和心衰病人中,，即使在沒(méi)有任何感染印象時(shí),，也會(huì)在心肌內(nèi)發(fā)現(xiàn)炎性巨細(xì)胞。氧反應(yīng)組織被認(rèn)為是心臟缺氧或梗死性損害的主要發(fā)病機(jī)制,，過(guò)氧化氫通過(guò)有TLR2參與的機(jī)制激發(fā)NF-κB和AP-1的活性。然而過(guò)氧化氫可能不與TLR2直接作用形成經(jīng)典的配體-受體復(fù)合物,。一種可能也許是細(xì)胞的死亡或損傷能夠?qū)е乱粌煞N相互作用的因素產(chǎn)生,，這些因素能夠激活TLR2,。

MyD88依賴性和非依賴性途徑,。
因?yàn)門LRs家族與IL-1R家族在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生相似的結(jié)果，可以預(yù)計(jì)后面的反應(yīng)有相同的成分所介導(dǎo),。MyD88是一個(gè)改編的蛋白,，它使IL-1受體與IL-1受體相關(guān)聯(lián)的蛋白激酶（IRAK）相聯(lián)（一種與果蠅顆粒酶相關(guān)的絲-蘇氨酸激酶）。IRAK與IL-1R的配體結(jié)合后就磷酸化,，然后與受體復(fù)合物分離,，接著與腫瘤壞死因子（TNF）受體激活因子6（TRAF6）結(jié)合，這種進(jìn)程激活了兩種不同的途徑,，包括c-Jun NH2-tetminal 激酶（Jnk）和p38絲裂原蛋白激酶（MAPK）家族途徑及Rel家族轉(zhuǎn)錄因子NF-κB途徑,。因?yàn)橥ㄟ^(guò)改編的所謂的管道和由經(jīng)pelle途徑,，果蠅的Toll激活了Dorsal（與NF-κB同源）,，所以這些通路相當(dāng)保守,。鼠的-/-不與下列成分反應(yīng),，如LI-1,，IL-18,，LPS及細(xì)胞壁成分PGN和脂肽,，這些就顯示這種分子在與這些刺激物的反應(yīng)中是獨(dú)立的。然而在MyD88-/-巨噬細(xì)胞研究發(fā)現(xiàn),，TLR2與TLR4的信號(hào)傳導(dǎo)是不同的,。在MyD88-/-巨噬細(xì)胞中，炎性因子的產(chǎn)物如IL-Iβ,、TNF-α,、IL-6與LPS、MALP-2的反應(yīng)大大減弱,。在TLR2-/-和MyD88-/-的巨噬細(xì)胞中,，由TLR2介導(dǎo)的MALP對(duì)NF-κB和MAPK的激活完全消失,。在MyD88-/-的巨噬細(xì)胞中,，LPS能夠?qū)F-κB，Jnk,，p38激活，盡管和在野生株巨噬細(xì)胞中相比,，這種激活延遲,。這就顯示，在TLR4信號(hào)途徑之后,，是MyD88非依賴性途徑介導(dǎo)了NF-κB,，Jnk，p38的激活,。
在MyD88非依賴性信號(hào)途徑中涉及的幾種成分已經(jīng)證明（如圖表4）。在MyD88-/-巨噬細(xì)胞中,，除去在LPS刺激下被誘導(dǎo)的幾個(gè)被證實(shí)的雜交基因外,，它們就是所謂的IFN-γ誘導(dǎo)的基因，它們包括IP-10（IFN所誘導(dǎo)的蛋白-10）,、GARG16（糖皮質(zhì)激素削弱反應(yīng)基因-16）和IRG1（INF調(diào)節(jié)基因1）,。這些基因的表達(dá)是TLR4依賴的，MyD88非依賴的,，而且可能是在IRG3（INF調(diào)節(jié)基因3）調(diào)控下進(jìn)行的,。在刺激野生株巨噬細(xì)胞中,，這種誘導(dǎo)基因并沒(méi)有在MALP2（TLR2配體）中發(fā)現(xiàn)。NF-κB DNA對(duì)LPS的結(jié)合活性在下面兩種NF-κB重要的分子中缺陷,，即NEMO-缺陷（NEMO-/-）和IKKβ-缺陷（IKKβ-/-）的胚胎纖維原細(xì)胞,。因此MyD88依賴性和非依賴性途徑必須匯集在所形成的IKK復(fù)合物，這就導(dǎo)致對(duì)NF-κB的激活,。
在MyD88非依賴性途徑中,，LPS是怎樣激活NF-κB仍待證明。LPS能夠激活許多信號(hào)分子,，包括蛋白激酶C（PKC）,、Src-型酪氨酸激酶、微小G蛋白,、磷脂酰次黃嘌呤核苷激酶-3（PI3K）絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶,，所有這些都能激活NF-κB。雙鏈RNA依賴的蛋白激酶也能激活NF-κB,。MyD88依賴性途徑中，所有細(xì)菌成分產(chǎn)生的細(xì)胞因子都非常重要,，這就顯示對(duì)NF-κB和MAPK來(lái)說(shuō),，許多不清楚的因素都需要產(chǎn)細(xì)胞因子的產(chǎn)生。
同許多轉(zhuǎn)錄途徑一樣,，LPS激活半胱天冬氨酸酶-1的過(guò)程不需要轉(zhuǎn)錄和蛋白的合成,。在LPS刺激巨噬細(xì)胞之后，IL-18作為一種沒(méi)有活性的生物前體被半胱天冬氨酸酶-1裂解之后分泌出來(lái),。這種半胱天冬氨酸酶-1介導(dǎo)的LPS對(duì)IL-18的激活是MyD88依賴的。

樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）和TLRs
在抗微生物免疫應(yīng)答中,，DC是另外一種重要成分。DCs是一種專職APCs,，它能夠激活初始T細(xì)胞（圖表1）,。DC的成熟可被下列因素誘導(dǎo)，即炎性細(xì)胞因子,、微生物的一些產(chǎn)物如（LPS,、脂蛋白和CpG-DNA）。DC的成熟因?yàn)橄铝幸蛩囟哂刑卣餍?，及某些些前炎性?xì)胞因子的產(chǎn)物（IL-2和TNF-α）的存在和一些協(xié)同刺激分子（CD60,、CD80和CD86）的上調(diào),，而且能改變一些細(xì)胞因子受體（CCR2,、CCR5和CCR7）表達(dá),。成熟的DC從外周組織向淋巴結(jié)歸巢（在這里它通過(guò)刺激T淋巴細(xì)胞來(lái)指導(dǎo)獲得性免疫應(yīng)答）并且顯示出越來(lái)越大的抗原提呈能力。因此,，由TLR家族信號(hào)介導(dǎo)的DC的成熟在連接固有性免疫應(yīng)答和獲得性免疫應(yīng)答起著關(guān)鍵性的作用,。
T細(xì)胞向TH1或TH2分化有幾種因素決定,，其中包括DC的類型、DCs占T細(xì)胞的比例和DCs的來(lái)源組織,。上面所描述的成熟誘導(dǎo)刺激在調(diào)節(jié)T細(xì)胞分化成熟的過(guò)程中起著非常重要的作用,，例如由LPS和CpG DNA發(fā)起的由TLR介導(dǎo)的信號(hào)，通過(guò)誘導(dǎo)釋放細(xì)胞因子（IL-12）來(lái)加強(qiáng)T細(xì)胞向TH1方向分化,。DCs是異源性的，在人類和鼠類之間,，根據(jù)DC表面特殊的細(xì)胞表面標(biāo)記,，將DC分成不同的亞單位。盡管很少有報(bào)道說(shuō)TLR在不同的DC亞單位上表達(dá),，但是TLR4和TLR9各自表達(dá)在單核細(xì)胞來(lái)源的DC（MDDCs）和漿細(xì)胞來(lái)源的DC（pDC2s）,。聯(lián)系這些數(shù)據(jù)我們可以得出，LPS能夠誘導(dǎo)細(xì)胞因子從MDDCs產(chǎn)生,，但是不能從pDC2s產(chǎn)生,，而CpG DNA能夠誘導(dǎo)細(xì)胞因子從pDC2s產(chǎn)生,，但是不能從MDDCs產(chǎn)生,。因此根據(jù)TLR的表達(dá)也同樣得出DCs是異源質(zhì)的,。TLRs在DCs不同的表達(dá)可能涉及到宿主的正向免疫應(yīng)答,。
在DCs刺激或TLR9可以誘導(dǎo)IL-12的產(chǎn)生,，而且可以加強(qiáng)協(xié)同刺激分子如CD40的表達(dá),。MyD88對(duì)TLR4和TLR9誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子是非常重要的,。然而分析MyD88-/-可看到，MyD88非依賴性途徑與成熟DC的一些特點(diǎn)有關(guān),，例如協(xié)同刺激分子的上調(diào)和同種異體T細(xì)胞的激活,。一些TLR信號(hào)是MyD88非依賴的，但是DC的成熟和CpG DNA誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子是決對(duì)MyD88依賴的,，這就進(jìn)一步說(shuō)明TLR家族信號(hào)是相當(dāng)異源質(zhì)的,。例如CpG DNA能夠通過(guò) pDC2細(xì)胞刺激產(chǎn)生IFN-α，但是LPS不能夠通過(guò)TLR4+MDDCs pDC2刺激產(chǎn)生IFN-α,。因此不同的TLRs激活相似但獨(dú)特的信號(hào)途徑。澄清TLR信號(hào)對(duì)于說(shuō)明病原體及它們的產(chǎn)物是如何影響DC的成熟非常重要,。

結(jié)論
在過(guò)去的兩年中,，我們?cè)谡J(rèn)識(shí)病原體中TLR的功能方面取得了很大的進(jìn)步,。TLR2、 TLR4,、 TLR5,、 TLR6、和 TLR9的配體已經(jīng)證實(shí),，但是其它的TLR配體還沒(méi)有發(fā)現(xiàn),。盡管過(guò)多的研究揭示了信號(hào)傳導(dǎo)分子功能的重要性，但是他們的結(jié)果常常被誤導(dǎo),。盡管在過(guò)分表達(dá)及敲打基因研究中用到了一個(gè)潛在的人造物品（純化的微生物成分）,，但是微生物成分能夠激活TLR已經(jīng)證實(shí)，而且要盡可能的用到敲打基因的小鼠方面,。樣本成分應(yīng)該高度純化而且要盡可能的用合成復(fù)合物。
TLRs是怎樣識(shí)別它們的受體至今還不清楚,，TLRs識(shí)別受體的一個(gè)顯著特征是特異性的而且是多樣化的,。例如TLR4能夠識(shí)別完全不相關(guān)的配體如LPS、hsp60,、和Taxol,。因?yàn)門LR的高度親和力的配體還沒(méi)有發(fā)現(xiàn),，所以有可能存在那些沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)的受體來(lái)特異性識(shí)別它們的配體。結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)的研究有助于進(jìn)一步詳細(xì)闡明TLR和他們配體之間的關(guān)系,。
另外，對(duì)于一般的MyD88-IRAK-TRAF激活途徑,，每一個(gè)TLRs可以激活不同的,、有選擇性的信號(hào)途徑。這種聯(lián)合行動(dòng)最終導(dǎo)致多種基因的表達(dá)和TLRs介導(dǎo)的多種生物學(xué)效應(yīng),。TLR信號(hào)途徑的特征性揭示了對(duì)病原體的初始識(shí)別和引發(fā)的獲得性免疫應(yīng)答之間聯(lián)系的分子機(jī)制,。
最后，對(duì)TLRs的作用的認(rèn)識(shí)仍舊在擴(kuò)展,。TLR的激活不僅包含了對(duì)肺結(jié)核桿菌的識(shí)別而且還可以發(fā)起對(duì)這些有機(jī)體的殺死,。另外一個(gè)公開(kāi)的問(wèn)題是，由體內(nèi)配體引起的TLR的反常激活是否可以引起免疫紊亂如自發(fā)免疫性疾病和慢性炎癥反應(yīng),。聯(lián)合研究機(jī)能紊亂的鼠的動(dòng)物模型和基因改變的鼠的動(dòng)物模型有助于解決這些問(wèn)題。

圖表1,，APCs上的TLRs調(diào)節(jié)TH細(xì)胞的分化 通過(guò)對(duì)病原體及它們產(chǎn)物的識(shí)別,，在APCs中,，TLRs能夠誘導(dǎo)一些細(xì)胞因子如IL-12和IL-18的產(chǎn)生,。這些細(xì)胞因子的功能就是指導(dǎo)初始的T細(xì)胞向TH1細(xì)胞分化。病原體可經(jīng)多種途徑被捕獲,，如吞噬作用,、吞飲作用及由經(jīng)TLR本身。被捕獲的病原體作為一種重要的組織相容性抗原被加工,、呈遞給T細(xì)胞,。為了使抗原特異性T細(xì)胞克隆的擴(kuò)增,，這種抗原提呈需要在APCs表面上調(diào)表達(dá)協(xié)同刺激分子。這種上調(diào)表達(dá)也由TLR信號(hào)啟動(dòng),。TLR刺激的APCs的主要作用使TH1分化,。目前就APCs表面的TLRs是否涉及TH2的分化還不清楚。

圖表2,，IL-1R-TLR途徑,?？梢钥吹缴婕暗絀L-1R和TLR4信號(hào)的分子構(gòu)成。在它們的TIR決定域之間,，通過(guò)親同種抗體的相互作用,，用細(xì)胞質(zhì)改編的分子（MyD88）激活I(lǐng)L-1R1或TLR4。MyD88也擁有死亡基因,，它主要由絲-蘇氨酸激酶（IRAK）介導(dǎo)。隨后另外一種改編的分子（TRAF6）被激活,，反過(guò)來(lái)它又激活MAPK激酶和IKK復(fù)合物,。通過(guò)Ink，MKK能夠激活A(yù)P-1,。IKK復(fù)合物能夠誘導(dǎo)IκB的磷酸化,，這就促使IκB成分的降解，IκB成分的降解就釋放出NF-κB并允許它轉(zhuǎn)移到核內(nèi),，在那里它誘導(dǎo)靶基因的表達(dá),。

圖表3：TLRs和它們的配體。某些與病原體相關(guān)的分子模型宿主來(lái)源的產(chǎn)物利用TLRs家族傳遞一些重要信號(hào),，TLR2被認(rèn)為是一系列微生物的產(chǎn)物,，TLR4對(duì)于來(lái)源G+菌LPS的信號(hào)是非常重要的,。鉤斷螺旋體和p.gingivlis是例外,，他們的LPS被TLR識(shí)別,。TLR4不僅是病毒和植物的產(chǎn)物,，同時(shí)也是內(nèi)源性宿主來(lái)源的產(chǎn)物,，例如hps60和一些纖維片段,。與TLR2和TLR4比較，TLR5與TLR9多限于鞭毛蛋白和CpG-DNA介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo),。

圖表4 TLR4信號(hào)的MyD88依賴性和非依賴性途徑。（a）示意圖 （b）TLR4信號(hào)途徑生物學(xué)結(jié)果,。TLR4能夠激活MyD88依賴的信號(hào)途徑,，（蘭色）這條信號(hào)途徑也能夠被IL-1、IL-18和其它TLR家族成員的配體激活,，TLR4還能夠激活MyD88非依賴的信號(hào)途徑（橙色）,。例如，在MyD88缺乏的情況下,，可誘導(dǎo)激活NF-κB并伴隨動(dòng)力延遲,，而且可誘導(dǎo)協(xié)同刺激分子的產(chǎn)生。IRF3的磷酸化與核轉(zhuǎn)位可在MyD8非依賴性途徑產(chǎn)生,，而且包括IFN誘導(dǎo)基因的表達(dá)。另外,，在在MyD88非依賴性途徑中,，可誘導(dǎo)枯氏細(xì)胞中半胱天冬氨酸蛋白酶-1的產(chǎn)生，并導(dǎo)致成熟IL-18的產(chǎn)生,。