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技術(shù)文章 / article
Toll樣受體——固有免疫應(yīng)答第一道防線
原載自：hua-shan.com[技術(shù)資料頻道] 2025-11-20 瀏覽次數(shù)：512
Toll樣受體——固有免疫應(yīng)答第一道防線
背景
Toll樣受體（Toll like receptors，簡稱TLRs）是一類介導(dǎo)炎癥和先天性免疫的受體。TLRs是最早發(fā)現(xiàn)和特征性的模式識別受體，廣泛分布在巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等免疫細(xì)胞中，另外，還存在于像心肌細(xì)胞這樣的組織細(xì)胞中。
在機(jī)體對抗病原微生物的防御中，TLRs被視為病原微生物需要突破的第一道屏障。它們定位于細(xì)胞膜表面或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、內(nèi)吞體、溶酶體這類胞內(nèi)細(xì)胞器上，通過識別病原相關(guān)分子模式（PAMPs）來啟動免疫反應(yīng)，與活化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有著密不可分的關(guān)聯(lián)。TLRs像是構(gòu)架起的橋梁，聯(lián)系著天然免疫與獲得性免疫。
TLRs的表達(dá)及促炎癥，使其與動脈粥樣硬化及多種老年性疾病息息相關(guān)。此外也可作為疫苗或疫苗佐劑，用于抗感染和腫瘤的免疫治療。
TLRs的結(jié)構(gòu)與功能
哺乳動物的TLRs同果蠅的一樣，是由含有亮氨酸的胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)含有TIR結(jié)構(gòu)域區(qū)組成的Ⅰ型跨膜結(jié)構(gòu)蛋白。胞外區(qū)是富含亮氨酸的L-R-R氨基酸殘基基序的18~31次重復(fù)串聯(lián)區(qū)，約由550~980個氨基酸組成，有序列多變的Ig樣區(qū)，參與對病原微生物或其產(chǎn)物的特異性識別?？缒^(qū)是富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域。胞內(nèi)區(qū)與人白介素-1受體(IL-1R)的胞內(nèi)區(qū)結(jié)構(gòu)相類似，故稱為TIR結(jié)構(gòu)域(Toll/IL-IR domain TIR)，約含200個氨基酸大小，是TLR信號傳遞的關(guān)鍵元件。目前，已在哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)10余種TLRs，其中，人源可表達(dá)10種TLRs(TLR1～10)，鼠源12種(TLR1~TLR9，TLR11~TLR13)。
TLR信號通路在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，My D88）是TLR信號通路中重要的銜接蛋白。TIR結(jié)構(gòu)域在配體誘導(dǎo)二聚化后可以通過募集銜接蛋白傳遞細(xì)胞內(nèi)信號，MyD88是除 TLR3外所有TLR的通用銜接蛋白，通過激活白細(xì)胞介素 1 受體相關(guān)激酶 （IRAK）/TNF 受體相關(guān)因子 （TRAF） 6 復(fù)合物可以激活 AP-1 和 NFKB 通路導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子。TLR3（和TLR4）通過含有TIR結(jié)構(gòu)域的接頭誘導(dǎo)干擾素-β（TRIF），TLR7和TLR9通過MyD88蛋白，通過TRAF3激活干擾素調(diào)節(jié)因子（IRF）3和7，導(dǎo)致1型干擾素反應(yīng)。TLR2 通過磷酸肌醇 3-激酶 （PI3K） 和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶 （ERK） 1/2 通路可誘導(dǎo)抗炎細(xì)胞因子 （IL-10） 并抑制 IL-12 和 IFN。其他 TLR 接頭包括 MyD88 接頭樣 （MAL），也稱為 TIR 結(jié)構(gòu)域含接頭蛋白 （TIRAP），用于 TLR2 和 TLR4 MyD88 依賴性信號傳導(dǎo)和用于 TRIF 信號傳導(dǎo)的 TRIF 相關(guān)接頭分子 （TRAM）。
每個 TLR 都有自己特定的組織定位和下游基因信號通路，數(shù)百種靶向各種 TLR 的配體已被鑒定并表征為疫苗佐劑，這為研究人員提供了精確定制具有特定免疫作用的佐劑的機(jī)會。
靶向TLRs的藥物研發(fā)進(jìn)展
關(guān)于TLRs，目前常用的靶向療法主要聚焦于TLRs的激動劑，已有多款藥物批準(zhǔn)上市：Emergent BioSolutions研發(fā)的Anthrax Vaccine Adsorbed作為一種預(yù)防性疫苗用于預(yù)防炭疽、Dynavax Technologies研發(fā)的Adjuvanted Hepatitis B vaccine用于預(yù)防肝炎、AIM ImmunoTech研發(fā)的安普利近、3M Health Care研發(fā)的咪喹莫特等。
關(guān)于TLRs在研的部分藥物進(jìn)展如下表所示：
TLRs的細(xì)胞模型
為助力TLRs靶點(diǎn)藥物研發(fā)，南京科佰開發(fā)了TLR2/NFκB-Luc/HEK293、TLR3/NFκB-Luc/HEK293、TLR4/NFκB-Luc/HEK293、TLR5/NFκB-Luc/HEK293、TLR7 NFκB&ISRE Dual Reporter Cell、TLR7/NFκB-Luc/HEK293、TLR8/NFκB-Luc/HEK293和TLR9/NFκB-Luc/HEK293細(xì)胞篩選模型，產(chǎn)品驗(yàn)證結(jié)果如下：
TLR2/NFκB-Luc/HEK293 CBP74113
Figure 3.Detect Luciferase assay by Ultra Luciferase Detection Kit?CBPH0001（we strongly suggest to purchase from Cobioer). Dose Response of Pam3CSK4 in TLR2 NFκB-Luc HEK293(C5).
TLR3/NFκB-Luc/HEK293 CBP74057
Figure4. Detect Luciferase assay by Ultra Luciferase Detection Kit?CBPH0001（we strongly suggest to purchase from Cobioer). Dose Response of Poly(I:C) in TLR3 NFκB-Luc HEK293(C7).
TLR4/NFκB-Luc/HEK293 CBP74128
Figure 5.Detect Luciferase assay by Ultra Luciferase Detection Kit?CBPH0001（we strongly suggest to purchase from Cobioer). Dose Response of LPS-EB in TLR4 NFκB-Luc HEK293(C4).
TLR5/NFκB-Luc/HEK293 CBP74053
Figure6. Detect Luciferase assay by Ultra Luciferase Detection Kit?CBPH0001（we strongly suggest to purchase from Cobioer). Dose response of FLA-ST in TLR5 NFκB-Luc HEK293(C3).
TLR7 NFκB&ISRE Dual Reporter Cell CBP74444
Figure 7.NFκB Reporter Activity induced by R848 in TLR7 NFκB&ISRE Dual Reporter Cell(C3).
Figure 8. ISRE Reporter Activity induced by R848 in TLR7 NFκB&ISRE Dual Reporter Cell(C3).
