脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是一種內(nèi)毒素(Endotoxin),當(dāng)其作用于人類或動(dòng)物等其他生物細(xì)胞時(shí),就會(huì)表現(xiàn)出多種的生物活性。LPS的生理作用是通過(guò)存在于宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的Toll樣受體(Toll-like Receptor、TRL)4(TRL4)而體現(xiàn)的。
下面闡釋人類TLR的生物學(xué)作用:
(1)誘導(dǎo)細(xì)胞因子的表達(dá),調(diào)節(jié)獲得性免疫反應(yīng),使機(jī)體及時(shí)地作出免疫應(yīng)答,清除病原體,在天然免疫中發(fā)揮著重要作用。TLR可以直接或間接地結(jié)合病原體,通過(guò)吞噬和內(nèi)化活動(dòng),將病原體及其產(chǎn)物清除,同時(shí)也誘導(dǎo)細(xì)胞因子和共刺激分子(co-stimulatory molecule)(如B7.1、B7.2)的表達(dá)。T細(xì)胞激活需要雙信號(hào),B7.1可作為T細(xì)胞提供第二信號(hào),誘導(dǎo)T細(xì)胞激活。TLR激活后能夠?yàn)門細(xì)胞提供雙信號(hào),所以TLR能夠調(diào)節(jié)獲得性免疫反應(yīng)。
(2>誘導(dǎo)防御素(defensin)和NO等表達(dá),發(fā)揮天然性免疫作用。防御素是非特異性抗微生物的多肽,能夠抑制微生物繁殖和殺死微生物,具有廣譜的保護(hù)宿主的效應(yīng)。NO能夠?qū)ξ⑸锇l(fā)生殺傷作用。
(3)參與細(xì)胞凋亡:BLP通過(guò)TLR2途徑使細(xì)胞激活和凋亡。內(nèi)毒素分子也能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,部分通過(guò)TNF-α,經(jīng)由TNF受體進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),發(fā)生細(xì)胞凋亡,也可以與胞質(zhì)內(nèi)受體Nod1結(jié)合,激活凋亡蛋白酶,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
人類的TLR4突變同樣表現(xiàn)為內(nèi)毒素耐受,易發(fā)生反復(fù)的革蘭陰性桿菌感染。Ar-bour等證實(shí),人類TLR4的胞外結(jié)構(gòu)域發(fā)生突變可引起內(nèi)毒素耐受,表明TLR也參與微生物的免疫反應(yīng)。在內(nèi)毒素耐受的巨噬細(xì)胞中,TLR4表達(dá)下調(diào)。至于人類TLR4是否參與胚胎發(fā)育有待進(jìn)一步研究。