Pattern recognition receptors (PRRs): toll-like receptors
Rossana Zaru,欧洲生物信息学研究所 EMBL-EBI,英国
Toll 样受体(TLRs) 是模式识别受体 (PRR),通过检测潜在有害病原体,在启动先天免疫反应中起着关键作用。哺乳动物中,TLR 数量因物种而异:人类有 10 个 TLR,而小鼠有 12 个。他们专注于识别细菌、病毒、真菌和寄生虫中保守的分子结构。每种 TLR 都有广泛的具体性( 见图 1)。
- TLR1、2、4 和 6 识别细菌脂质
- TLR3、7 和 TLR8 识别病毒 RNA
- TLR9 识别细菌 DNA
- TLR5 和 TLR10 识别细菌或寄生虫蛋白
TLR 是 I 型 跨膜受体 ,由参与微生物产物识别的细胞外结构域和细胞质尾部的 TIR 结构域组成,后者招募不同的信号分子 ,进而激活参与炎症和抗菌防御基因的转录。每个 TLR 都会针对他们感知到的病原体调整免疫反应。

TLR 信号传导始于适配蛋白被招募到其胞质尾部。
主要有两个适配器:MYD88 和 TRIF。
- TLR 1、2、4、5、6、7、8 和 9 使用 MYD88
- TLR 3 和 4 使用 TRIF
此外,TLR1、2、4 和 6 需要第二个适配器 TIRAP 来招募 MYD88,TLR4 需要 TRAM 来招募 TRIF。这些适配器会招募多种蛋白质,如激酶,启动不同的信号级联反应。
TLR 激活三种主要通路:
- MAP 激酶通路(ERK、p38 和 JNK)
- NFkB 通路
- IRF 通路

TLR 介导的信号通路导致转录因子 (如 NFkB 和 IRFs)在细胞核内的易位,激活多个参与免疫反应的基因转录,最终导致病原体的消灭。
以下是 TLR 刺激时诱发的一些要素:
- 促炎细胞因子如 IL-6、TNF-α和 IL-12
- 抗炎细胞因子如 IL-10
这些细胞因子塑造了 T 细胞的反应。
- I 型 IFNs参与抗病毒反应的
- 化学物质能吸引其他免疫细胞到感染部位
- 趋化因子受体 ,例如允许 TLR 激活的细胞迁移到淋巴结
- 抗菌分子
- 共刺激分子如 CD80/86 和 CD40,参与抗原呈递细胞激活 T 细胞
TLR 信号传导对于增强抗原摄取和呈现也很重要。
尽管不同的 TLR 有多个信号通路,但它们仍能调节每个信号级联的质量、强度和持续时间,从而产生针对所检测病原体的免疫反应。
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