王明永 译
贵阳医学院 微生物与免疫学教研室（贵州贵阳 550004）
对病原菌的识别是通过一套细菌编码的受体介导的，这就是模板识别受体（PRRs）。这些受体识别保守分子模式（病原菌相关的分子模式）。这些保守分子模式为许多微生物所共有。Toll样受体（TLRs）功能就如同哺乳动物的模板识别受体，在识别微生物成分中发挥重要作用。TLRs还能识别炎症反应过程中诱导的内源性配体。由于具有相似的胞浆区，使TLRs可以利用与IL-1Rs相同的信号分子：包括MyD88，IL-1R相关蛋白激酶和肿瘤坏死因子受体激活因子6。然而，我们收集的证据表明与每个TLR相关的信号通路是不同的，因此可导致不同的生物反应。
免疫可广泛地分类为适应性免疫和固有性免疫。适应性免疫是被T淋巴细胞和B淋巴细胞介导的免疫，其特征为特异性和记忆性。固有性免疫，如巨噬细胞和白细胞吞噬微生物及外界物质并清除消化，以前被认为是非特异性免疫反应。然而，现在认为固有性免疫是特异性的，能够区别病原菌和自己。另外，固有性免疫的活化被认为是激发获得性免疫的先决条件。适应性免疫受辅助性T细胞（TH）影响，产生效应性细胞因子（图表1）。静息性TH细胞受到APC细胞递呈的抗原刺激时，分化为两个细胞亚群：TH1和TH2。TH1细胞分泌γ-干扰素（INF-γ），主要增强细胞免疫；而TH2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-10和IL-13，主要增强体液免疫。细胞因子环境是体液免疫非常关键的。IL-12可促进TH1细胞分化，而IL-4可诱导TH2细胞分化。这些条件性（或有益）的细胞因子是在炎症早期形成的。胞内菌引起的炎症诱导主要以TH1为主的反应，其目的是抵抗外界微生物。而寄生虫引起的炎症诱导TH2反应，与抵御寄生虫有关。TH1 /TH2的平衡也决定了不同免疫紊乱的开始和结束。包括自身免疫病和变态反应病。自身免疫病，例如多发性硬化和克隆氏病，与强烈的TH1的反应有关，而变态反应病好象主要与TH2反应有关。在免疫反应中，TH1 /TH2平衡的调节被认为是改变许多疾病过程的方法之一。
另外，对于有益细胞因子，APCs利用数个协同刺激分子，包括CD80和CD86，传递信号给T细胞，诱导抗原特异性T细胞克隆扩增。在抗原递呈中缺乏协同刺激分子会导致T细胞反应无能。而仅有协同刺激分子参与是不能激活抗原特异性T细胞，为了诱导有效的免疫原性，这些刺激必须由APCs提供给T细胞，佐剂促进APCs传导，通过增强抗原递呈活性，通过诱导细胞因子的产生，诱导协同刺激分子在APCs中的表达，以提高免疫性。佐剂基本上可分为微生物产物和死亡的分支杆菌。例如完全弗氏佐剂（死亡的结核分支杆菌）；细菌成分如百日咳博德特氏菌毒素，刚地弓形虫提取物，分支杆菌的衍生肽，LPS或其毒性成分，脂质A和富含CpG的DNA结构。对这些微生物病原体的开始识别是通过APCs上表达的TLRs介导的。TLRs同时还起到重要的佐剂受体作用。
Toll受体是I型穿膜蛋白，由昆虫和人类演变而来。Toll最初作为果蝇胚胎形成的关键分子被鉴定出来。结果显示出重要的抗真菌免疫作用。一个叫作TLRs的Toll受体同源家族，存在于哺乳动物中。基于在细胞浆部分的相似性（命名为Toll-IL-1R或TIR，区域），TLRs与IL-1受体相关（图表2）。然而，TLRs的细胞外部分与IL-1R截然不同，TLRs的细胞外部分包含一个亮氨酸重复序列，而IL-1R则含有三个免疫球蛋白样区。十数个TLR家族成员在人类和小鼠公开出版研究资料中被发现，其中有10个成员已报道。TLR基因分散在基因组中，TIR1和 TIR6对应人类染色体4p14，TIR2和TIR3对应4q31.3-q35, TIR4对应9q32-q33, TIR5对应1q33.3-q42, TIR7和TIR8对应Xp22及TIR9对应3p21.3。
TLR家族成员在免疫细胞中表达不同并对不同刺激呈现出反应。用单克隆抗体检测，TLRs表面表达较低。在单核细胞中每个细胞约有一千多个TLRs，每个不成熟细胞约一百个或更少。然而，TLRs在各种其他细胞中也被发现。包括血管内皮细胞,脂肪细胞，心肌细胞，肠上皮细胞。对各种刺激的反应中，各种TLRs的表达也被调节。包括TLRs的抗体印记在内的进一步实验证实，在各种组织中TLR的分类表达十分必要。
TLR4识别LPS
LPS是革兰阴性菌外膜的组成成分，能够产生威胁生命的内毒素休克。LPS是有亲水性多糖和一个疏水区脂质A组成的复合脂多糖。脂质A为LPS的活性部分。LPS和血浆蛋白LPS结合蛋白（LBP）结合后通过单核细胞和骨髓细胞上的膜结合CD14启动信号转导。然而，由于血液里存在可溶性CD14，可以替代膜结合CD14，CD14阴性细胞如内皮细胞和上皮细胞也可与LPS反应。虽然LBP和LPS都被证实是与LPS结合的因子，但其他的证据显示存在着联合受体，将LPS信号穿越细胞膜。
通过C3H/HeJ小鼠分析我们鉴定出这个联合受体，它与LPS反应是低反应的。C3H/HeJ小鼠携带一个非敏感突变点。这个突变点位于Tlr4基因区编码胞浆尾部。这一突变将一个高度保守的脯氨酸替换为组氨酸。产生了TLR-/-小鼠。它们对LPS的反应性如同C3H/HeJ小鼠的一样低。这证实TLR4需要LPS信号传导（图表3）。TLR4突变也与人类内毒素低反应性有关。
在人的胚胎肾293细胞TLR4的过量表达不会导致LPS反应性，提示TLR4介导的LPS信号传递需要另外的分子参与。这个分子后来被鉴定为分泌型的MD-2。用TLR4或MD-2单独转染不会导致对LPS的反应性，但二者联合转染则可以。MD-2与细胞表面的TLR4胞外区作用紧密相关（图表3）。
一些观察显示：TLR2也参与LPS的信号传递。然而，无论是人还是小鼠，TLR2在LPS信号传递中都发挥重要作用，因此暗示：TLR2过分表达会引起细胞对LPS样品中少量非LPS物质的极度敏感。高纯度的LPS不会通过TLR2激活细胞。另外一些资料显示，TLR2可能参与对螺旋体和Prophyromonas的LPS信号传递。这些LPS与革兰阴性菌LPS的结构是不同的。
Taxol，一种从西紫杉皮中纯化的二烃，是一种抗肿瘤剂，通过结合并稳定微管而阻断有丝分裂。Taxol结构与LPS的同源性不高，但Taxol具有LPS样活性。有趣的是，Taxol的LPS样活性具有空间特异性。在鼠类Taxol与的LPS的作用相似，但在人类和巨噬细胞则不同。小鼠的TLR4- MD-2复合物调节Taxol诱导的信号。
TLR2识别脂蛋白和糖脂
脂蛋白是含有脂质的蛋白。脂质连接在Cys的NH2-末端上；脂蛋白存在于各种细菌，包括革兰阴性菌和革兰阳性菌及支原体。脂蛋白具有免疫活性要归因于其NH2末端的脂质。TLR2可介导对来源于结核杆菌、包柔氏螺旋体菌、密螺旋体、支原体的LPS的应答。另外TLR2还介导针对各种感染性病原菌及其产物的细胞应答。这些包括酵母细胞壁，分支杆菌，分支杆菌的脂质糖醛甘露聚糖，所有革兰阳性菌，肽聚糖，密螺旋体糖脂及克鲁氏锥体虫的糖磷脂酰醇。但是对于TLR2的活性，配体特异性及信号转导特性决定于与其它TLRs（TLR6和TLR1）异二聚体的相互作用。TLR2的胞浆区的二聚化将不能诱导巨噬细胞产生细胞因子，而TLR2的胞浆区能够功能性地与TLR6或TLR1配对，导致细胞因子产生。巨噬细胞的TLR2或TLR6阴性表达提示TLR2和TLR6功能结合可以检测革兰阳性菌、肽聚糖和酵母聚糖，而TLR2单独作用或与其它除TLR6外的TLRs共同作用用于检测细菌脂肽。然而TLR6-/-小鼠对肽聚糖的应答并没消除。这种差异是由于蛋白过分表达的人为因素相关，和/或微生物成分不纯有关。
绝大多数脂蛋白的NH2-末端Cys残基是三酰(基)。但是支原体的巨噬细胞活化脂肽2（MALP-2）仅仅是二酰的。TLR2-/-细胞对所有的脂肽都不应答，但TLR6-/-对MALP-2不应答而对其他的细菌来源的脂肽应答。正如在TLR2-/-TLR6-/-胚胎成纤维细胞重组实验中显示的那样，TLR2和TLR6的联合表达对于MALP-2应答是绝对需要的。这些结果显示TLR2和TLR6联合识别MALP-2；TLR6呈现出可区分MALP-2的NH2-末端脂酰结构和脂肽的特性。
TLR5识别鞭毛蛋白
鞭毛蛋白是从细菌鞭毛中获得的一55KD的蛋白单体。鞭毛是多聚线状附加物，广泛存在于革兰阴性菌的外膜。推进细菌穿过液体部分。鞭毛蛋白也是一种有效的前炎症因子。鞭毛菌，纯鞭毛和培养鞭毛菌的培养基都能诱导IκBα降解，在转化的人上皮细胞和巨噬细胞上NF-κB活化及诱导NO合成酶表达。TLRs5能够识别革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的鞭毛蛋白（图表3）。运用CHO细胞表达TLR5连接荧光素酶的上清，经纯化后进行TLR5刺激活性检测。这种鞭毛蛋白的活性通过前后质谱法鉴定。李斯特单细胞鞭毛蛋白基因在不含鞭毛蛋白的大肠杆菌表达物，可以激活TLR5，而从typhimurium 沙门氏菌中敲除鞭毛蛋白基因则去除了TLR5刺激活性。
TLR9识别细菌（CpG）DNA
细菌DNA和某些含非甲基化CpG双核苷的多聚核甘酸能够刺激鼠和人淋巴细胞。而真核细胞和甲基化的多聚核甘酸则不能刺激。CpG结构与细菌DNA同源性要高于脊椎动物细胞。CpG DNA可直接刺激B细胞、巨噬细胞和DCs细胞分泌细胞因子。特别是TH1样细胞因子如IL-12和 IL-18；细胞表达协同刺激因子分子，显示增强抗原递呈作用。CpG DNA可诱导强烈的TH1样应答提示这些分子可作为疫苗的佐剂，抵抗各种目标，包括感染性物质，肿瘤抗原，过敏原。然而，我们已经通过CpG DNA的生物作用明确了以上分子机制。TLR2-/-和TLR4-/-细胞对CpG DNA应答正常，但是My88-/-小鼠细胞对CpG DNA应答则不正常。因此CpG DNA是被除TLR2和TLR4以外的TLRs识别的。TLR9-/-小鼠对CpG DNA的应答完全缺陷，包括诱导巨噬细胞产生细胞因子，B细胞增殖，DCs细胞成熟及CpG DNA-D-半乳糖胺诱导的体内休克。因此TLR9在对CpG DNA的细胞应答中发挥重要作用（图表3）。酶DNA依赖的蛋白激酶（DNA-PK）在对CpG DNA应答中是非常关键的。免疫刺激性CpG DNA可激发DNA-PK活化，进而，磷酸化IκB-激酶β，导致NF-κB活化。另外，没有DNA-PK催化单位的小鼠对CpG DNA有选择性的弱应答。然而在对CpG DNA的反应中，TLR9和DNA-PK的关系仍然不清。红细胞浆酸化和/或成熟是CpG DNA介导的信号通路活化的先决条件。这个资料提示CpG DNA信号的产生是发生于红细胞内的。因为巨噬细胞通过吞噬病原菌介导固有性免疫，一些或全部TLRs（包括TLR9）可以招募巨噬细胞吞噬体，其功能为识别特异性侵入的病原菌的特征，因此可产生炎症反应性免疫应答。TLR1 、TLR2和TLR6定位于巨噬细胞的吞噬体上。
病毒和TLRs
在植物防御性反应中，具有T-IL-1R-核甘酸结合位点-富含亮氨酸的重复序列的蛋白发挥抵抗病毒作用。然而，在病毒识别哺乳动物中TLRs也发挥作用。对呼吸道合胞体病毒（RSV）的熔解蛋白的固有性免疫应答由TLR4和CD14介导。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时间更长一些，这就启示TLR4在RSV疾病的病原体中的重要性。痘病毒采取多种方法逃避宿主的免疫应答。两种牛痘病毒开放读码框架A46R和A52R，在TIR决定域中拥有相似的基因序列，并且能够抑制IL-1、IL-18和TLR4介导的信号传导。通过抑制TIR决定域依赖的胞内信号，痘病毒可以逃避宿主免疫应答。因此TLR的激活可涉及到保护宿主免受病毒的攻击。进一步的研究需要证明在哺乳动物中TLRs抵抗病毒感染的作用。
TLRs和体内配体
在大肠杆菌和真菌的感染中可引发蛋白酶的折叠，导致从没有活性的前体中产生一种spatzle蛋白（Toll的内源性配体）。具有生物活性的spatzle蛋白就诱导产生配体依赖的Toll受体二聚体。相对来说哺乳动物TLRs可直接识别微生物成分。一些研究证实哺乳动物细胞对不同LPS结构的反应应答具有种族特异性，而且这种特异性由TLR决定。当从一个种族来源的TLR4表达在来源不同种族细胞上面，对脂质A的反应应答由导入的TLR决定，而不是有由宿主细胞决定。这些数据显示TLR4从功能上是一种种族特异性脂质A受体。交叉联系实验进一步显示LPS出现在CD14、TLR4和MD-2的附近。然而得到的证据显示LPS被TLR4直接识别的文章仍在不断的发表。
在脊椎动物，还没有证据证明内源性TLR内源性的产生是对病原体感染的一种反应，（类似同果蝇spatzle作用一样的方式）。然而越来越多的证据显示内源性配体可以刺激TLRs并引发免疫反应，即使没有感染存在，受损及处于应急状态的细胞发出的信号也可以引发免疫反应，这被称为“危险模式”免疫反应。与生理学的细胞死亡不同，病理学上的细胞死亡可以产生信号，并引发炎症和免疫反应。这种“应急”或“损伤”的细胞通过细胞表面的脂质和多糖部分的变化来表达一种与正常细胞不存在的蛋白质。TLRs是否介导有组织损伤触发的免疫反应尚无定论。
一个潜在的应急信号是热休克蛋白表达增加，hsps是一种高度保守的分子，它参与了蛋白质的折叠与装配，同时也参与了不同细胞间蛋白质的转运。在应急状态下热休克蛋白的合成急剧增加，微生物和哺乳动物的hsp60有很强的免疫刺激性。坏死的细胞释放热休克蛋白。LPS低反应C3H/HeG的加强可以对抗hps60诱导的巨噬细胞的活性，由此可推测hps60可以激活TLR4。
在炎症反应过程中，细胞外基质（ECM）成分的产生和衰亡加速。在炎症反应前，胞内蛋白酶和激活的胞外的蛋白酶生成许多低分子ECM成分。透明质酸和硫酸乙酰肝素组成的低聚糖可以诱导DCs的成熟，纤维结合素片段可以激活TLR4。由其它ECM成分引发的炎症反应可以被TLR家族成员终止，因此在免疫反应中发挥作用。
在缺血性心脏病和心衰病人中，即使在没有任何感染印象时，也会在心肌内发现炎性巨细胞。氧反应组织被认为是心脏缺氧或梗死性损害的主要发病机制，过氧化氢通过有TLR2参与的机制激发NF-κB和AP-1的活性。然而过氧化氢可能不与TLR2直接作用形成经典的配体-受体复合物。一种可能也许是细胞的死亡或损伤能够导致一两种相互作用的因素产生，这些因素能够激活TLR2。
MyD88依赖性和非依赖性途径。
因为TLRs家族与IL-1R家族在细胞内产生相似的结果，可以预计后面的反应有相同的成分所介导。MyD88是一个改编的蛋白，它使IL-1受体与IL-1受体相关联的蛋白激酶（IRAK）相联（一种与果蝇颗粒酶相关的丝-苏氨酸激酶）。IRAK与IL-1R的配体结合后就磷酸化，然后与受体复合物分离，接着与肿瘤坏死因子（TNF）受体激活因子6（TRAF6）结合，这种进程激活了两种不同的途径，包括c-Jun NH2-tetminal 激酶（Jnk）和p38丝裂原蛋白激酶（MAPK）家族途径及Rel家族转录因子NF-κB途径。因为通过改编的所谓的管道和由经pelle途径，果蝇的Toll激活了Dorsal（与NF-κB同源），所以这些通路相当保守。鼠的-/-不与下列成分反应，如LI-1，IL-18，LPS及细胞壁成分PGN和脂肽，这些就显示这种分子在与这些刺激物的反应中是独立的。然而在MyD88-/-巨噬细胞研究发现，TLR2与TLR4的信号传导是不同的。在MyD88-/-巨噬细胞中，炎性因子的产物如IL-Iβ、TNF-α、IL-6与LPS、MALP-2的反应大大减弱。在TLR2-/-和MyD88-/-的巨噬细胞中，由TLR2介导的MALP对NF-κB和MAPK的激活完全消失。在MyD88-/-的巨噬细胞中，LPS能够对NF-κB，Jnk，p38激活，尽管和在野生株巨噬细胞中相比，这种激活延迟。这就显示，在TLR4信号途径之后，是MyD88非依赖性途径介导了NF-κB，Jnk，p38的激活。
在MyD88非依赖性信号途径中涉及的几种成分已经证明（如图表4）。在MyD88-/-巨噬细胞中，除去在LPS刺激下被诱导的几个被证实的杂交基因外，它们就是所谓的IFN-γ诱导的基因，它们包括IP-10（IFN所诱导的蛋白-10）、GARG16（糖皮质激素削弱反应基因-16）和IRG1（INF调节基因1）。这些基因的表达是TLR4依赖的，MyD88非依赖的，而且可能是在IRG3（INF调节基因3）调控下进行的。在刺激野生株巨噬细胞中，这种诱导基因并没有在MALP2（TLR2配体）中发现。NF-κB DNA对LPS的结合活性在下面两种NF-κB重要的分子中缺陷，即NEMO-缺陷（NEMO-/-）和IKKβ-缺陷（IKKβ-/-）的胚胎纤维原细胞。因此MyD88依赖性和非依赖性途径必须汇集在所形成的IKK复合物，这就导致对NF-κB的激活。
在MyD88非依赖性途径中，LPS是怎样激活NF-κB仍待证明。LPS能够激活许多信号分子，包括蛋白激酶C（PKC）、Src-型酪氨酸激酶、微小G蛋白、磷脂酰次黄嘌呤核苷激酶-3（PI3K）丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶，所有这些都能激活NF-κB。双链RNA依赖的蛋白激酶也能激活NF-κB。MyD88依赖性途径中，所有细菌成分产生的细胞因子都非常重要，这就显示对NF-κB和MAPK来说，许多不清楚的因素都需要产细胞因子的产生。
同许多转录途径一样，LPS激活半胱天冬氨酸酶-1的过程不需要转录和蛋白的合成。在LPS刺激巨噬细胞之后，IL-18作为一种没有活性的生物前体被半胱天冬氨酸酶-1裂解之后分泌出来。这种半胱天冬氨酸酶-1介导的LPS对IL-18的激活是MyD88依赖的。
树突状细胞（DC）和TLRs
在抗微生物免疫应答中，DC是另外一种重要成分。DCs是一种专职APCs，它能够激活初始T细胞（图表1）。DC的成熟可被下列因素诱导，即炎性细胞因子、微生物的一些产物如（LPS、脂蛋白和CpG-DNA）。DC的成熟因为下列因素而具有特征性，及某些些前炎性细胞因子的产物（IL-2和TNF-α）的存在和一些协同刺激分子（CD60、CD80和CD86）的上调，而且能改变一些细胞因子受体（CCR2、CCR5和CCR7）表达。成熟的DC从外周组织向淋巴结归巢（在这里它通过刺激T淋巴细胞来指导获得性免疫应答）并且显示出越来越大的抗原提呈能力。因此，由TLR家族信号介导的DC的成熟在连接固有性免疫应答和获得性免疫应答起着关键性的作用。
T细胞向TH1或TH2分化有几种因素决定，其中包括DC的类型、DCs占T细胞的比例和DCs的来源组织。上面所描述的成熟诱导刺激在调节T细胞分化成熟的过程中起着非常重要的作用，例如由LPS和CpG DNA发起的由TLR介导的信号，通过诱导释放细胞因子（IL-12）来加强T细胞向TH1方向分化。DCs是异源性的，在人类和鼠类之间，根据DC表面特殊的细胞表面标记，将DC分成不同的亚单位。尽管很少有报道说TLR在不同的DC亚单位上表达，但是TLR4和TLR9各自表达在单核细胞来源的DC（MDDCs）和浆细胞来源的DC（pDC2s）。联系这些数据我们可以得出，LPS能够诱导细胞因子从MDDCs产生，但是不能从pDC2s产生，而CpG DNA能够诱导细胞因子从pDC2s产生，但是不能从MDDCs产生。因此根据TLR的表达也同样得出DCs是异源质的。TLRs在DCs不同的表达可能涉及到宿主的正向免疫应答。
在DCs刺激或TLR9可以诱导IL-12的产生，而且可以加强协同刺激分子如CD40的表达。MyD88对TLR4和TLR9诱导产生细胞因子是非常重要的。然而分析MyD88-/-可看到，MyD88非依赖性途径与成熟DC的一些特点有关，例如协同刺激分子的上调和同种异体T细胞的激活。一些TLR信号是MyD88非依赖的，但是DC的成熟和CpG DNA诱导产生细胞因子是决对MyD88依赖的，这就进一步说明TLR家族信号是相当异源质的。例如CpG DNA能够通过 pDC2细胞刺激产生IFN-α，但是LPS不能够通过TLR4+MDDCs pDC2刺激产生IFN-α。因此不同的TLRs激活相似但独特的信号途径。澄清TLR信号对于说明病原体及它们的产物是如何影响DC的成熟非常重要。
结论
在过去的两年中，我们在认识病原体中TLR的功能方面取得了很大的进步。TLR2、 TLR4、 TLR5、 TLR6、和 TLR9的配体已经证实，但是其它的TLR配体还没有发现。尽管过多的研究揭示了信号传导分子功能的重要性，但是他们的结果常常被误导。尽管在过分表达及敲打基因研究中用到了一个潜在的人造物品（纯化的微生物成分），但是微生物成分能够激活TLR已经证实，而且要尽可能的用到敲打基因的小鼠方面。样本成分应该高度纯化而且要尽可能的用合成复合物。
TLRs是怎样识别它们的受体至今还不清楚，TLRs识别受体的一个显著特征是特异性的而且是多样化的。例如TLR4能够识别完全不相关的配体如LPS、hsp60、和Taxol。因为TLR的高度亲和力的配体还没有发现，所以有可能存在那些没有被发现的受体来特异性识别它们的配体。结晶状结构的研究有助于进一步详细阐明TLR和他们配体之间的关系。
另外，对于一般的MyD88-IRAK-TRAF激活途径，每一个TLRs可以激活不同的、有选择性的信号途径。这种联合行动最终导致多种基因的表达和TLRs介导的多种生物学效应。TLR信号途径的特征性揭示了对病原体的初始识别和引发的获得性免疫应答之间联系的分子机制。
最后，对TLRs的作用的认识仍旧在扩展。TLR的激活不仅包含了对肺结核杆菌的识别而且还可以发起对这些有机体的杀死。另外一个公开的问题是，由体内配体引起的TLR的反常激活是否可以引起免疫紊乱如自发免疫性疾病和慢性炎症反应。联合研究机能紊乱的鼠的动物模型和基因改变的鼠的动物模型有助于解决这些问题。
图表1，APCs上的TLRs调节TH细胞的分化 通过对病原体及它们产物的识别，在APCs中，TLRs能够诱导一些细胞因子如IL-12和IL-18的产生。这些细胞因子的功能就是指导初始的T细胞向TH1细胞分化。病原体可经多种途径被捕获，如吞噬作用、吞饮作用及由经TLR本身。被捕获的病原体作为一种重要的组织相容性抗原被加工、呈递给T细胞。为了使抗原特异性T细胞克隆的扩增，这种抗原提呈需要在APCs表面上调表达协同刺激分子。这种上调表达也由TLR信号启动。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的分化还不清楚。
图表2，IL-1R-TLR途径。可以看到涉及到IL-1R和TLR4信号的分子构成。在它们的TIR决定域之间，通过亲同种抗体的相互作用，用细胞质改编的分子（MyD88）激活IL-1R1或TLR4。MyD88也拥有死亡基因，它主要由丝-苏氨酸激酶（IRAK）介导。随后另外一种改编的分子（TRAF6）被激活，反过来它又激活MAPK激酶和IKK复合物。通过Ink，MKK能够激活AP-1。IKK复合物能够诱导IκB的磷酸化，这就促使IκB成分的降解，IκB成分的降解就释放出NF-κB并允许它转移到核内，在那里它诱导靶基因的表达。
图表3：TLRs和它们的配体。某些与病原体相关的分子模型宿主来源的产物利用TLRs家族传递一些重要信号，TLR2被认为是一系列微生物的产物，TLR4对于来源G+菌LPS的信号是非常重要的。钩断螺旋体和p.gingivlis是例外，他们的LPS被TLR识别。TLR4不仅是病毒和植物的产物，同时也是内源性宿主来源的产物，例如hps60和一些纤维片段。与TLR2和TLR4比较，TLR5与TLR9多限于鞭毛蛋白和CpG-DNA介导的信号传导。
图表4 TLR4信号的MyD88依赖性和非依赖性途径。（a）示意图 （b）TLR4信号途径生物学结果。TLR4能够激活MyD88依赖的信号途径，（兰色）这条信号途径也能够被IL-1、IL-18和其它TLR家族成员的配体激活，TLR4还能够激活MyD88非依赖的信号途径（橙色）。例如，在MyD88缺乏的情况下，可诱导激活NF-κB并伴随动力延迟，而且可诱导协同刺激分子的产生。IRF3的磷酸化与核转位可在MyD8非依赖性途径产生，而且包括IFN诱导基因的表达。另外，在在MyD88非依赖性途径中，可诱导枯氏细胞中半胱天冬氨酸蛋白酶-1的产生，并导致成熟IL-18的产生。
