Toll 樣受體 4(Toll-Like Receptor 4,TLR4)是 Toll 樣受體家族中的重要成員,作為模式識別受體(PRR),主要識別病原體相關分子模式(PAMP)和損傷相關分子模式(DAMP),在天然免疫和炎癥反應中起關鍵作用。
信號通路與機制
TLR4 激活后通過不同接頭蛋白介導兩條主要信號通路:
1. MyD88 依賴型通路(經典通路)
過程:
① LPS 與 TLR4 結合,招募髓樣分化因子 88(MyD88)和 IL-1 受體相關激酶(IRAKs);
② 激活腫瘤壞死因子受體相關因子 6(TRAF6),誘導 NF-κB 和 MAPK(如 p38、JNK)磷酸化;
③ NF-κB 入核,啟動促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)和共刺激分子(CD80/86)的基因轉錄。
作用:快速啟動天然免疫應答,清除病原體。
2. TRIF 依賴型通路(非經典通路)
過程:
① 接頭蛋白 TRIF(TIR 結構域銜接蛋白誘導干擾素 β)參與,激活 TBK1/IKKε;
② 誘導 IRF3 磷酸化,促進 I 型干擾素(IFN-α/β)和干擾素刺激基因(ISGs)表達。
作用:調控抗病毒免疫和持續性炎癥反應。
組織分布與表達調控
廣泛表達:
主要存在于免疫細胞(巨噬細胞、樹突狀細胞、中性粒細胞)、上皮細胞(呼吸道、腸道、泌尿生殖道)、內皮細胞及實質器官(肝、肺、腎等)。
表達調控:
炎癥因子(如 IFN-γ、TNF-α)可上調 TLR4 表達;
抗炎因子(IL-10)或負調控分子(如 SOCS1、A20)可抑制其信號活性。
生理功能
天然免疫防御:
識別細菌 LPS 等病原體,啟動炎癥反應,清除感染。
組織修復與穩態:
參與傷口愈合(如調控成纖維細胞增殖)和宿主對損傷的應答(如 DAMP 介導的修復信號)。