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Toll样受体/核因子κB信号通路与脓毒症的研究进展
脓毒症和由此引起的多器官功能障碍综合征是当前重症监护患者死亡的主要原因[1]. 脓毒症是指由感染引起的全身炎症反应综合征.目前认为其发生的根本原因在于机体过度释放细胞因子和炎性介质导致炎症反应失控和免疫机能紊乱.而这些物质的生成大多受核因子κB(NF-κB)的调控,NF-κB是一种转录因子,它对许多与免疫有关的基因有调控作用,因此在脓毒症的发生中起到了关键的作用.而免疫细胞又是如何识别病原体终引起NF-κB的活化呢?Toll样受体是1997年Medzhitov等[2]在巨噬细胞上发现的,可作为病原体的识别受体,激活胞内的信号传导通路,从而实现对转录因子NF-κB调控.现主要对转录因子NF-κB和Toll样受体的生物学特性、Toll样受体/NF-κB信号传导机制及其与脓毒症的关系作一综述.
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Toll样受体及其在口腔疾病中的作用
天然免疫系统作为宿主防御病原微生物的第一道防线,依赖效应细胞表面与先天免疫相关的识别受体对病原微生物起反应.新近实验资料显示天然免疫识别微生物机制可能主要归功于Toll样受体(toll-like receptors,TLRs).本文对TLRs家族结构、功能及其在口腔疾病中的作用作一综述.
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核识别Toll样受体在SLE发生发展中的作用
系统性红斑狼疮(SLE)是典型的自身免疫病,其发病机制尚未完全阐明,其显著特征是自身反应B细胞的活化,多种针对自身核抗原的抗体产生.Toll样受体(TLRs)作为天然免疫中重要的模式识别受体,在先天性免疫和获得性免疫中发挥重要的作用.特别是识别核抗原的TLRs,可激活B细胞、树突状细胞以及产生各种细胞因子,导致自身抗体的产生和免疫网络的失衡,其中TLR7和9在SLE发生和发展中的作用受到更多关注.
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Toll样受体在妇产科领域的研究进展
1988年Hashimoto 等首次在果蝇体内发现了Toll基因的表达产物Toll样受体（TLR）并报道其在胚胎发育时期具有决定果蝇胚胎背腹极性的作用[1],相继的研究又发现TLR也参与了成年果蝇抗真菌的先天免疫反应,此后,由TLR介导的先天免疫反应的重要性开始被广泛关注.
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Toll样受体与皮肤性病
Toll样受体(TLR)是新近发现的一类天然免疫受体,许多研究表明,TLR的适度激活能够启动天然免疫清除病原菌,但同时发现TLR的过度表达也可加重疾病的发生发展,这使人们认识到TLR在疾病发生发展和治疗中的重要作用.
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TLR4与非特异性尿路感染
非特异性尿路感染(Urinary tract infections,UTIs)是人类常见的细菌感染,其临床表现可从无症状的菌尿到症状明显的肾盂肾炎.虽然肾盂肾炎在青少年较常见,但经常导致严重的甚至永久性的肾损害[1].尿源性大肠杆菌(Uropathogenic Escherichia coli,UPEC)所致的非特异性尿路感染占整个尿路感染的80%,其他菌属,如Proteus mirabilis、Klebsiella和Enterococcus菌属所致的尿路感染发病率较低[2].目前,对尿路感染的研究进展较慢,对尿路感染的治疗研究基本停留于抗生素阶段.因此,深入探讨尿路感染的机制和开发治疗尿路感染的新药成为众多科学研究者亟待解决的课题之一.近研究显示天然免疫反应是抵御感染的一道强有力的早期屏障.TLR4(Tolllike receptor4)是Toll样受体(Toll like receptors,TLRs)家族的一员,而Toll样受体家族是触发天然免疫反应的关键所在,在非特异性尿路感染中有重要的作用.
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Toll样受体与神经系统疾病
近年来发现的Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)作为能够识别病原相关的分子模式(patho-gen-associated molecular patterns,PAMPs)的模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs),在天然免疫识别中起重要作用.其在多种与感染有关的神经系统疾病中所起的作用也受到越来越多的重视.
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TLR4／NK－κB信号介导氧化型低密度脂蛋白诱导的人血管平滑肌细胞钙化
目的：探讨Toll样受体4（TLR4）在氧化型低密度脂蛋白（Ox－LDL）诱导的血管平滑肌细胞钙化中的作用。方法：用Ox－LDL诱导体外培养的人血管平滑肌细胞钙化，real－time PCR和Western blot检测TLR4，血管平滑肌细胞收缩型蛋白SMA和SM22α，以及成骨样分化相关蛋白Msx2、osterix和BMP2的表达水平，细胞免疫荧光检测细胞核内NK－κB的表达水平。结果：Ox－LDL可促进TLR4的表达上调以及激活其下游分子NK－κB向细胞核内转移。 TLR4 siRNA转染细胞可减轻Ox－LDL诱导的血管平滑肌细胞钙化，抑制血管平滑肌细胞成骨样分化相关蛋白Msx2、osterix和BMP2的表达水平，升高收缩型蛋白SMA和SM22α的表达水平，阻断NK－κB核内转移。另外，NK－κB抑制剂PDTC可抑制Ox－LDL诱导的血管平滑肌细胞钙化。结论：TLR4通过激活NK－κB促进Ox－LDL诱导的血管平滑肌细胞钙化，提示TLR4可作为干预血管钙化的潜在靶点。
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内毒素的跨膜信号转导及其在失控性炎症反应发生中的作用
大约20年前，人们还曾认为LPS诱导宿主细胞的激活是由于其分子上的脂质A 残基 插入靶细胞浆膜内所致（2），但这一观点随着近年来炎性细胞表面和血循环中能与LPS结合 的蛋白质分子的发现已发生变化。目前普遍认为，LPS的作用是通过这些分子或受体介导的 ，现已发现单核/巨噬细胞表面存在多种LPS受体，如：清道夫受体（scavenger receptor， SR）、CD14、TLR2、TLR4、β2整合素、L－selectin等，这些受体构成了自身与非自身识别 的重要分子基础，是机体调控LPS诱导炎症反应的始动环节。CD14 CD14是一种55kD糖蛋白，有膜结合CD14(mCD14) 和可溶性CD14 （sCD14）两种。mCD14主要 表达在单核/巨噬细胞表面，中性粒细胞表面也有少量分布，对LPS有高亲和力。sCD14分布 于血浆中，由mCD14脱落或细胞分泌产生， sCD14是LPS作用于CD14阴性细胞如内皮细胞和上 皮细胞的重要途径。LPS与CD14结合需要血清脂多糖结合蛋白(LBP)的参与，LBP属于急性期 蛋白，主要由肝细胞合成，病理应激时（如内毒素血症、失血性休克），不仅肝内合成显著 增多，肝外组织也能合成，提示LBP在局部和全身LPS反应中均可发挥重要作用。LBP与LPS具 有高亲和力，在LPS与CD14间发挥重要的转递作用，是LPS发挥其生物学作用的重要载体蛋白 。创伤/休克时体内LBP/CD14上调可能是休克增敏LPS作用的分子机制。mCD14是LPS的敏感受 体，低剂量LPS即可与CD14结合，使单核/巨噬细胞激活。mCD14是一种GPI锚着膜蛋白，缺乏 跨膜区和胞内区，因此mCD14本身不能直接转导LPS信号，需要细胞膜上其他信号转导分子的 参与，目前发现与之有关的分子有：β2整合素，L-selectin，Toll-like 受体等。LPS刺激 时，巨噬细胞膜上的CD14可能与上述信号转导分子结合，进而将LPS信号转入胞内。也有研 究显示， CD14可介导巨噬细胞摄取LPS，进而LPS在胞内被降解、灭活，不引起细胞激活， 这种防御作用不需要细胞膜上信号转导分子的参与。因此，mCD14除作为介导细胞激活的重 要受体外，也可参与巨噬细胞清除、灭活LPS的防御作用。清道夫受体（SR） SR是一种带有胶原结构的三聚体膜蛋白，能结合多种多价离子配体，如被修饰的脂蛋白 、LP S等。SR可分布于多种细胞表面，如巨噬细胞、肝细胞和内皮细胞。巨噬细胞表面SR有两种 亚型: MSRI 和MSRII，以MSRII为主，两者在生物学活性上无明显差异。 SR的早期研究主要是探讨其在动脉粥样硬化形成中的作用，通过摄取氧化型低密度脂蛋白， SR是调节动脉粥样硬化形成过程中胆固醇沉积的重要受体。近年研究发现，巨噬细胞表面SR 还是参与宿主早期防御的重要受体,是单核/巨噬细胞清除LPS的一条重要的非炎性途径。SR 表达下调可能是感染发生发展过程中机体防御功能下降的一个重要机制。 SR和CD14虽分别与巨噬细胞清除LPS和LPS激活巨噬细胞有关，但两者间仍存在一定的功能联 系。研究结果显示，采用ox-LDL(一种SR配体)预处理Kupffer 和肺泡巨噬细胞，可明显增强 LPS对细胞的激活作用，表现为TNFα释放增多。抗CD14单抗能完成抑制ox-LDL增强LPS的激 活 作用。SR基因敲除小鼠表现为对细菌感染的易感性明显增加，对内毒素休克的耐受性显著降 低。说明SR对LPS的清除作用可能是机体调控LPS诱导炎症反应的内源性机制。Toll样受体 Toll样受体（TLR）是1998年发现的，因其与果蝇Toll分子高度同源，故称其为Toll样受体 。目前已发现10种，分别为TLR1-10，这些分子均由胞外区、跨膜段和胞内区三部分组成， 属于I型跨膜受体。胞外区主要包括十几至二十几个串联的富亮氨酸重复基序（leucine-ric h repeats, LRRs），是识别和结合微生物或其产物的主要部位。胞内段由Toll同源结构域 （Toll homolgy domain, TH）和分子羧基端长短不同的短尾肽（0－22个氨基酸）组成。TH 与IL-1R胞浆结构区有高度同源性，TH区又称为Toll/IL-1R（TIR）同源区，它是Toll样蛋白 和IL-1R向下游进行信号转导的关键元件，该区域的突变和序列缺失将阻断信号向下转递。 Toll样受体对微生物及其组织成分的识别是有明显的选择性，与LPS作用有关的TLR主要是TL R2和TLR4。早期研究显示，TLR2可能是一种介导LPS诱导细胞激活的受体，但近年研究发现 ，TLR2敲除不影响小鼠对内毒素的反应性。目前认为，TLR2在LPS的信号转导中不发挥重要 的生理作用，TLR2对LPS的反应可能与LPS制剂中的杂质以及体外细胞转染的高表达有关。TL R2虽不是识别LPS的重要受体，但在介导革兰阳性细菌激活细胞中发挥重要作用。此外，LPS 及其诱生的细胞因子能上调巨噬细胞表面TLR2，提示TLR2虽不是启动LPS反应的重要受体， 但可能作为“二级受体”在促进失控性炎症反应发生中可能发挥重要的催化作用。 TLR4是目前研究多的与LPS跨膜信号转导有关的受体。研究发现，TLR4基因与LPS基因位于 同一个区域。C3H/HeJ 和C57BL/10ScCr两种小鼠均为LPS低反应性动物，两种动物的TLR4基 因均存在明显突变。将C3H/HeJ巨噬细胞转染人和正常小鼠的TLR4基因后，细胞即获得对LPS 反应的能力。将正常小鼠的TLR4基因突变，由其分离出的巨噬细胞和B细胞对LPS刺激无反应 ，这种现象与C3H/HeJ小鼠巨噬细胞的LPS反应非常相似。此外，将细胞的TLR4基因进行显性 失活，几乎可完全阻断LPS信号。因此，目前认为，TLR4是介导LPS诱导细胞激活的敏感受体 。 血管内皮细胞存在TLR4mRNA及其蛋白表达，内毒素刺激可明显上调TLR4及其mRNA表达，阻断 TLR4可抑制内毒素对内皮细胞的激活作用，提示TLR4也可能是内毒素作用于血管内皮细胞的 受体途径。Β2整合素和L-selectin 业已研究证实，β2整合素和L-selectin是白细胞表面的重要粘附分子。但近年研究发现， β2 整合素和L-selectin能与LPS结合，与CD14相比，这种结合需要高剂量LPS，不需要血清或LB P参与。将CD11c/CD18基因或L-selectin转染到不表达该基因的细胞中，可使细胞具有对LPS 反应的能力，被认为是一种低亲和力LPS受体。此外，研究发现，白细胞膜上的β2整合素通 过顺式作用与细胞膜上的其他受体分子结合，作为信号转递分子发挥作用，这些受体主要为 GPI锚着的受体分子，如CD14、CD16b、CD87等。 综上所述，LPS的跨膜信号转导机制较为复杂。单核/巨噬细胞膜表面存在多种LPS相关受体 ，这些受体在不同时期或/和不同阶段可能发挥不同的作用。在感染早期，机体主要通过一 些高亲和力或敏感性LPS 受体（如SR、CD14、TLR4，我们称之为“一级受体”）识别LPS。 一方面，通过防御性受体如SR，单核/巨噬细胞迅速清除、灭活LPS，使机体免受损害；另一 方面，LPS可通过效应性受体如CD14、TLR4，使细胞激活，启动促炎症和抗炎症反应。由于C D14是一种GPI锚着膜蛋白，自身无信号转导能力，在与LPS结合后，CD14迅速与细胞膜上其 他具有信号转导能力的LPS相关受体如TLR、β2整合素、L-selectin等结合，形成受体复合 物，并将LPS转递给这些信号转导分子，引起细胞激活。TLR2、β2整合素、L-selectin等为 低 亲和力LPS受体，由LPS诱生的细胞因子或/和LPS本身可上调这些受体表达，从而作为“二级 受体”在促进LPS诱导的促炎症和抗炎症反应中可能发挥重要的“催化作用”，终导致炎 症反应失控。大剂量LPS可同时通过“一级受体”和“二级受体”激活细胞，造成爆发性失 控性炎症反应综合征。引起脓毒性休克和死亡。TLR4可能是LPS激活血管内皮细胞的受体途 径。因此，脓毒症时，单核/巨噬细胞表面防御性受体如SR下调、兴奋性受体如CD14、TLR4 、TLR2等的上调，可能是细胞由早期的防御性（清除、灭活LPS）转化为后期的效应性（释 放大量的炎症和抗炎症介质）的重要机制。单核/巨噬细胞表面LPS相关受体可能是有效干预 LPS诱导失控性炎症反应综合征的重要的治疗环节之一，以细胞膜受体为潜在的治疗位点， 寻找增强机体防御功能、遏制细胞因子过度产生的措施，可能对于解决失控性炎症反应的临 床难题具有重要意义。
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褪黑素通过下调ERK和AKT活化来抑制Toll样受体9触发的巨噬细胞促炎症因子产生
目的：研究褪黑素（melatonin，MT）对Toll样受体9（TLR9）配体CpG诱导巨噬细胞产生促炎症因子的影响及其机制。方法：先采用不同浓度MT处理小鼠腹腔巨噬细胞或小鼠巨噬细胞系Raw264．7，然后采用CpG刺激细胞；通过定量PCR检测MT受体MT1和MT2表达，通过ELISA和定量PCR检测细胞因子表达，通过Western blot检测信号转导蛋白的活化。结果：MT可上调巨噬细胞MT1和MT2的表达，MT可呈剂量依赖性抑制CpG刺激的巨噬细胞TNF－α、IL－6和IL－12的蛋白质和mR－NA的表达，采用MT1／2受体抑制剂Luzindole研究发现MT的抑制作用不依赖于MT1／2受体，检测信号转导蛋白发现MT可显著抑制CpG刺激的巨噬细胞ERK和AKT磷酸化，提示MT通过下调巨噬细胞ERK和AKT活化从而抑制CpG诱导的促炎症因子的分泌。结论：MT能抑制TLR9触发的巨噬细胞促炎症因子的分泌，其机制主要通过下调ERK和AKT活化，本研究进一步阐明MT调控固有免疫反应的作用与机制。
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TLR-3启动子区功能性基因多态性与骨关节炎的相关性：两阶段病例对照研究
骨关节炎（osteoarthritis，OA）被认为是多因素疾病，目前有关其遗传因素的研究涉及了遗传方式及基因组的潜在突变位置等。近的报道显示，Toll样受体（toll-like receptor，TLR）家族与OA的发生发展关系密切。单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNPs）在TLR基因中普遍存在，并对TLR功能产生影响。前期研究证实，TLR-9基因的（-1486T/C）启动子多态性与末期膝OA有关，而作为同属于核内体TLR、均以病原相关分子方式来识别病毒和细菌核酸的TLR-3，7，8，其功能性基因多态性是否与中国汉族人群膝OA有关，是本研究的主要目的。
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罗格列酮对肽聚糖作用下大鼠腹膜间皮细胞Toll样受体2表达的影响
在腹膜透析相关性腹膜炎中,革兰阳性菌感染为多见,其胞壁成分肽聚糖(PGN)是其特征性成分,具有致炎作用.Toll样受体家族是重要的病原成分识别受体,其成员之-Toll样受体2(TLR2)是PGN的主要受体,TLR2的活化终通过激活核因子(NF)kB导致炎性介质的释放,由TLR2信号转导途径的激活所导致的过量炎性介质的释放对腹膜透析是非常不利的.作为过氧化物酶增殖物激活受体(PPAR)3种表型之一的PPARγ可通过多种途径来抑制炎性反应.本研究通过观察PPARγ激动剂罗格列酮对肽聚糖作用下大鼠腹膜问皮细胞TLR2表达的影响,从而探讨罗格列酮能否通过抑制TLR2表达起到抑制炎性反应扩大、保护腹膜的作用.
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福辛普利、氯沙坦对血管紧张素Ⅱ诱导的肾小管上皮细胞Toll样受体4表达的影响
近年来Toll样受体(TLR)在.肾脏疾病发病机制中的作用日益受到关注,其中TLR4是由内毒素所编码的Ⅰ型跨膜受体,主要在内皮细胞、上皮细胞、巨噬细胞及中性粒细胞上表达.
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Toll样受体9在狼疮肾炎患者肾组织中的表达及其临床意义
Toll样受体9(TLR9)能特异性识别内源或外源DNA中非甲基化的CpG-DNA基序,启动炎性应答信号通路,活化自身反应性T、B细胞并诱导自身抗体、炎性分子产生,近两年成为系统性红斑狼疮(SLE)的研究热点.
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氯沙坦对糖尿病肾病大鼠炎性反应的抑制作用
糖尿病肾病(DN)是糖尿病(DM)全身微血管病变的表现之一,其发生机制十分复杂.近年来炎性反应学说备受关注,且随着对血管紧张素受体拈抗剂(ARB)类药物研究的日益增多,发现其尚可通过抑制慢性亚临床炎性反应而发挥肾脏保护作用,但机制尚未完全明了.本研究观察氯沙坦对DM大鼠血CRP、TNF-α水平以及Toll样受体4(TLR4)、NF-KB在肾组织中表达的影响,对其抑制炎性反应的作用机制进行初步的探讨.
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尿酸刺激树突状细胞成熟与Toll样受体mRNA表达的关系
目的 观察未成熟树突状细胞(DC)经尿酸刺激成熟过程中,Toll样受体(TLRs)Mrna的表达情况.方法 分离培养小鼠骨髓来源未成熟 DC.以尿酸体外刺激48 h后,RT-PCR方法检测DC TLR2 Mrna、TLR3 Mrna、TLR4 Mrna 、IL-12 p70 Mrna等的表达,ELISA法检测上清IL-12 p70水平.尿酸及NF-Κb抑制剂PDTC刺激不同时间点时,免疫印迹法检测DC NF-Κb p65活化情况.结果 尿酸刺激后DC TLRs Mrna 表达出现明显的变化,与培养基对照组相比,TLR2 Mrna、TLR3 Mrna、TLR4 Mrna表达下降(P＜0.05),以TLR4 Mrna下降明显;IL-12 p70表达显著增高(P＜0.05);与LPS组相比,TLRs Mrna 与IL-12 p70表达水平相似(P＞0.05).尿酸刺激后15～45 min,DC核因子NF-Κb p65显著活化.结论 尿酸能调节未成熟DC TLR2 Mrna、TLR3 Mrna、TLR4 Mrna及IL-12 p70的表达,促进NF-Κb向核内转移,促进DC成熟.TLRs Mrna的动态变化可能为其诱导 DC 成熟及免疫功能提高的机制之一.
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Toll样受体与早产相关性研究进展
临床研究已经证实,某些妊娠合并症如:早产、FGR、子痫前期与宫内感染有关.天然免疫起效时间短,发挥作用迅速.是机体针对病原微生物入侵和其他刺激因子的第一道防线.因此,在母胎界面针对病原微生物的天然免疫可能对妊娠结局起重要作用.Toll样受体(TLR)早是在研究果蝇表达的Toll基因时发现的.Toll基因表达产物为,TLR.随后在哺乳动物中发现了相似的蛋白,到目前为止,共有13种Toll的同源物相继被鉴定(TLR1～13).
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Toll样受体-4与脓毒症关系研究进展
脓毒症是一种由感染引起的全身炎症反应、发病急、病情进展迅速、病死率高的危重疾病,是严重创伤、烧伤、休克、大手术后常见并发症及死亡的重要原因之一,进一步可发展为脓毒性休克和多器官功能障碍综合征.由于脓毒症发病机制非常复杂,导致临床救治十分困难,涉及感染、炎症、免疫、凝血及组织损害等一系列基本问题,并与机体多系统、多器官病理生理改变密切相关,因此对脓毒症发病机制的研究成了国内外学者关注的焦点.
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TLR9的特性及其介导CpG DNA的信号通路
固有免疫应答细胞表面有限的受体如何识别种类繁多的异己抗原,一直是困扰医学界的一个难题.机体识别微生物非己成分是基于对病原相关分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMP)的识别.PAMP是多种微生物所共有的一类特殊的保守结构,其化学性质多属于糖脂结构,真核细胞一般不表达.目前已发现多种PAMP,包括G-菌的脂多糖、G+菌的肽聚糖、磷壁酸和脂磷壁酸、分支杆菌的脂聚糖和酵母菌的甘露糖等.近发现,细菌来源的非甲基化CpGDNA也是一种PAMP,其识别受体是Toll样受体(Tolllike receptor,TLR)家族成员--TLR9.本文就TLR9介导的CpGDNA信号传导机制作简要综述.
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Toll 样受体4与糖尿病肾病的关系
在我国，糖尿病肾病（DN）的发病率和患病率逐年上升，是导致终末期肾衰竭的第二位病因，给人民的健康带来严重的威胁。DN 的发病机制极为复杂，其发病机制至今尚未完全阐明，近几年，一些研究学者已证实炎症通路是 DN 进展的中心环节。持续性低浓度炎症反应和细胞外基质不断累积是 DN 进展的共同通路［1］。对炎症分子作用机制的阐明可能成为治疗 DN 新的作用靶点。
