TLR在內(nèi)毒素耐受中的作用及今后的研究方向

一、TLR在內(nèi)毒素耐受中的作用

C3H/HeJ和C57BL/ScCr小鼠品系對(duì)內(nèi)毒素天然耐受，其機(jī)制是TLR4發(fā)生了突變。而在人為誘導(dǎo)的內(nèi)毒素耐受的巨噬細(xì)胞中，表現(xiàn)為TLR4表達(dá)的下調(diào)，這表現(xiàn)了宿主的一種適應(yīng)性的變化。人的TLR4突變同樣也可導(dǎo)致內(nèi)毒素耐受。

二、TLR的未來研究方向

TLR使機(jī)體天然免疫和獲得性免疫之間架起一座橋梁，協(xié)調(diào)夭然免疫和獲得性免疫，以共同抵抗病原微生物或病變壞死組織等。TLR主要參與天然免疫﹐以模式識(shí)別方式激活免疫應(yīng)答。先天免疫識(shí)別由胚系編碼受體所介導(dǎo)，這些受體不僅識(shí)別與微生物病原體結(jié)合的保守分子模式，而且與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)生偶聯(lián)，控制著許多可誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)基因的表達(dá)。

TLR和核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑廣泛存在于哺乳類、昆蟲類和植物類中，代表著最古老的宿主防御系統(tǒng)。哺乳類的B細(xì)胞所*的Toll樣受體蛋白R(shí)P105胞外LRR結(jié)構(gòu)域與人類Toll受體LRR非常相似，被認(rèn)為與進(jìn)化有關(guān)。LPS激活B細(xì)胞是通過RP105和TLR4協(xié)調(diào)作用激活轉(zhuǎn)錄因子（在B細(xì)胞中TLR4為低量表達(dá)），RP105與TLR有高度相似性。獲得性免疫是機(jī)體與抗原接觸所產(chǎn)生的免疫力（包括主動(dòng)體液免疫與主動(dòng)細(xì)胞免疫），是經(jīng)過基因重排后表達(dá)高度特異性受體介導(dǎo)免疫應(yīng)答。由先天免疫分泌協(xié)同刺激分子和細(xì)胞因子調(diào)節(jié)獲得性免疫。

內(nèi)毒素也能通過先天免疫刺激機(jī)體產(chǎn)生獲得性免疫，如分泌抗LPS 抗體、細(xì)胞因子、黏附分子，E-選擇素、組織因子等。LPSBLP、肽多糖、胞壁酸等微生物產(chǎn)物進(jìn)入機(jī)體后﹐刺激機(jī)體免疫產(chǎn)生保護(hù)效應(yīng)，但過多細(xì)胞因子也帶來不利影響，如出現(xiàn)發(fā)熱，DIC、休克、多器官功能衰竭等。

TLR2也是機(jī)體感知病原體和抗感染必-不-可-少的，人類TLR2可能在抗微生物感染中起著關(guān)鍵性作用。細(xì)菌脂蛋白、肽多糖、胞壁酸等分子通過TLR2進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，不同病原體的分子致病途徑不一樣，BLP通過TLR2途徑使細(xì)胞激活和凋亡，而TLR4不能轉(zhuǎn)導(dǎo)BLP信號(hào)。胞壁酸也是通過TLR2進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)揮毒性效應(yīng)。這表明不同的TLR成員具有某些相同功能和不同作用。

當(dāng)機(jī)體自身組織或細(xì)胞出現(xiàn)病變時(shí)，可出現(xiàn)TLR內(nèi)源性配體，誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)急狀態(tài)時(shí)，可誘導(dǎo)熱休克蛋白表達(dá)，并作為TLR的配體，誘發(fā)免疫反應(yīng)。在發(fā)生免疫紊亂性疾病如糖尿病時(shí)，可以誘導(dǎo)TLR等應(yīng)答。目前認(rèn)為自身免疫反應(yīng)也與TLR受體的識(shí)別和激活中所產(chǎn)生的過量的細(xì)胞因子相關(guān)。

病原體之所以可逃避宿主的免疫，是由于干擾了TLR的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，減少了細(xì)胞因子和輔助因子的分泌，如天花病毒編碼的A46R和A52R蛋白可阻止TLR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而致病。若使用A46R等類似物處理內(nèi)毒素血癥，可以減輕內(nèi)毒素血癥的毒性反應(yīng)。

隨著基因工程的進(jìn)一步深入，會(huì)有更多的TLR家族成員被發(fā)現(xiàn)。目前認(rèn)為TLR不存在豐余現(xiàn)象，可能不同的配體有不同的TLR對(duì)其進(jìn)行更精確地識(shí)別。TLR的空間結(jié)構(gòu)如何識(shí)別病原體還有待闡明。在TLR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中，應(yīng)有MD-2類似物存在，即MD-2也應(yīng)該存在家族現(xiàn)象，TLR下游分子也應(yīng)該有更多的同源體，如IRAK，TRAF，IKK等。

通過轉(zhuǎn)染過量Tollip 到細(xì)胞內(nèi)，可以抑制NF-κB的活化。轉(zhuǎn)染Tollip質(zhì)粒到機(jī)體單核細(xì)胞內(nèi)，是否可減輕內(nèi)毒素血癥所造成的損害還有待實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

有報(bào)道TLR2內(nèi)化到巨噬細(xì)胞的吞噬體，可誘導(dǎo)細(xì)胞因子產(chǎn)生。但目前認(rèn)為，TLR2并不是LPS的受體，因此不能夠確定TLR2內(nèi)化與LPS的信號(hào)效應(yīng)是否有關(guān)。現(xiàn)在尚無TLR4和LPS同時(shí)進(jìn)行標(biāo)記的內(nèi)化報(bào)道。關(guān)于阻止TLR或LPS其中之一物質(zhì)內(nèi)化對(duì)細(xì)胞因子的誘導(dǎo)有何影響以及TLR發(fā)生內(nèi)化是否可以引起受體數(shù)目減少或繼續(xù)參與受體

再循環(huán)，尚無文獻(xiàn)報(bào)道。

對(duì)TLR的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行X線衍射分析，所得到的空間結(jié)構(gòu)圖，有利于了解LPS如何同TLR發(fā)生構(gòu)象結(jié)合，并闡明其效應(yīng)機(jī)制（圖6-1），解釋不同的空間結(jié)構(gòu)對(duì)生物效應(yīng)的影響，如：錐體型立體結(jié)構(gòu)的LPS能夠有限發(fā)生效應(yīng)，而圓柱性立體結(jié)構(gòu)的LPS則發(fā)生拮抗效應(yīng)。

Beutler最近報(bào)道，抗TLR4氨基末端部分特異性多克隆抗體并不能拮抗LPS的效應(yīng)，相反具有較低的擬內(nèi)毒素（endotoxin-mimetic effect）活性，因此認(rèn)為TLR4 不一定要求LPS同其結(jié)合才發(fā)揮效應(yīng)，相反TLR4具有自身激活的特性，只要其細(xì)胞外結(jié)構(gòu)的構(gòu)象改變，即能誘使TLR4 發(fā)生二聚化或多聚化，并使其胞質(zhì)的構(gòu)象改變。一般認(rèn)為TLR4是LPS反應(yīng)的必需的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，但TLR4可以獨(dú)立發(fā)揮作用，不依賴于LPS；LPS 作用不需要內(nèi)化，也不需要結(jié)合到細(xì)胞內(nèi)的次級(jí)靶位才發(fā)揮效應(yīng)。

利用TLR等受體拮抗劑，或干預(yù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)某個(gè)中間環(huán)節(jié)（圖6-2），阻止其信號(hào)下傳，是今后內(nèi)毒素血癥治療研究的方向，如通過MyD88等顯性失活（dominant negative），或在胞質(zhì)區(qū)人為結(jié)合TLR的D-D區(qū)，使MyD88無法募集到TLR的D-D上，或通過防止IRAK發(fā)生自身磷酸化等來實(shí)現(xiàn)。