1.2.2 模式识别受体

哺乳动物的免疫系统依赖于一系列的模式识别受体（pattern-recognition receptors，PRRs）检测、识别、结合不同微生物的保守分子以激活下游信号通路，这些不同微生物的保守分子被称为病原体相关分子模式分子（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs），主要包括细胞壁/膜组分、核酸以及分泌蛋白[9]。目前已被报道的PPRs家族包括Toll样受体（Toll-like receptor，TLR）、C型凝聚素受体（C-type lectin receptor，CLR）、RIG-I样受体（retinoic acid-inducible gene I-like receptor，RLR）、AIM2样受体（Absent in melanoma 2-like receptor，ALR）和NOD样受体（nucleotide oligomerization domain-like receptors，NLR）[10-12]。TLR和CLR主要位于血浆和细胞膜上，RLR、ALR和NLR主要存在细胞质之中[13, 14]。最近的报道也揭示了结构上不同的PRRs可以识别相同的PAMPs，但下游激活的信号通路依赖于构成PPRs的结构分子[15]。

从革兰氏阴性菌细胞壁释放的游离LPS常以单分子或聚集体的形式存在，由TLR4检测、识别。TLR4是TLR家族成员，主要在单核细胞、树突细胞和巨噬细胞等各细胞的膜表面表达，TLR4活化会激活NF-κB（Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-κB）信号通路促进炎性细胞因子产生，对哺乳动物免疫系统的激活有着重要意义[16, 17]。已有证据表明，多种PAMPs都可以刺激TLR4，包括外源性的和内源性的。外源性分子如LPS、来自呼吸道合胞病毒（Respiratory syncytial virus，RSV）的F蛋白和来自小鼠乳腺肿瘤病毒（Mouse mammary tumor virus，MMTV）的胞膜蛋白；内源性分子如热休克蛋白，透明质酸和β-防御素2[18-23]。

LPS对哺乳动物细胞的刺激通过几种蛋白质的一系列相互作用而发生，包括LPS结合蛋白（LPS binding protein，LPB），CD14，MD-2和TLR4[24, 25]。LBP是一种可溶性跨膜蛋白，可直接结合LPS并促进CD14蛋白通过改变LPS聚集体三维构型提取LPS单体[26, 27]。CD14蛋白是一种GPI锚定的糖蛋白，也以可溶性的形式存在，含有22个富含亮氨酸的重复序列，是一种马蹄形二聚体，主要作用是将LPS单体转移至TLR4/MD-2受体复合物中[28-30]。MD-2是一种可溶性蛋白质，以非共价结合的形式与TLR4构成复合物。TLR4是一种跨膜蛋白，位于胞外的结构域空间构型成马蹄状，由21个跨膜螺旋的氨基酸将TLR4胞外域与约200个氨基酸的内结构域连接，这其中包含一段被称为Toll/IL-1受体（TIR）结构域的保守区域。TIR结构域对于细胞信号的传导至关重要，因为已有的研究表明，TIR结构域中的单点突变就会导致对LPS的无应答[31, 32]。

在LPS被检测、识别、结合后，TLR4寡聚化并通过与TIR结构域的相互作用募集下游衔接蛋白，有五个含TIR结构域的衔接蛋白：髓样分化因子88（myeloid differentiation primary response gene 88，MyD88）、髓样分化因子88样调节因子（TIRAP，也称为Mal，Myd88 adaptor like）、含TIR结构域的诱导β-干扰素适配器（TIR domain-containing adapter- inducing interferon-β，TRIF）、TRIF相关的衔接蛋白分子（TRIF-relatedadaptormolecule，TRAM）和SAMR[33]。TLR4是目前为止唯一已知的利用所有上述五种衔接蛋白传导信号的Toll样受体，通过这些衔接蛋白和激酶募集，启动下游信号级联，最终会导致促炎细胞因子和趋化因子的分泌[34, 35]。