微生物細(xì)胞壁的組成成分是天然免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)的高效活化分子。這些分子如革蘭陰性細(xì)菌的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、革蘭陽性細(xì)菌的肽聚糖(peptidoglycan)、脂磷壁酸(lipoteichoic acid,TLA)以及真菌的甘露糖(mannans)等稱為病原體相關(guān)的模式分子(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)。與之相對應(yīng)的模式識別受體(pattern recognition receptors,PRR)這一概念最早是由Janeway提出的。
PAMPs均可被動物作為外來分子進(jìn)行識別。PAMPs能激發(fā)機(jī)體細(xì)胞因子如 IL -1、TNF-α等以及其他活性分子的合成,對感染的發(fā)生發(fā)展具有十分重要的作用。細(xì)胞因子的過度活化可引起膿毒癥休克,是細(xì)菌感染患者死亡的首要原因。因此模式識別受體在天然免疫和炎癥反應(yīng)中居于重要地位,通過模式識別受體機(jī)體能區(qū)別病原體與自身組織,這是免疫反應(yīng)的起點(diǎn)和根本特征。但過去的研究一直都沒有發(fā)現(xiàn)能識別PAMPs特別是LPS并引起上述反應(yīng)的模式識別受體。
近年來發(fā)現(xiàn)的Toll-like receptors(TLRs)是在研究LPS作用機(jī)制方面獲得的重要進(jìn)展,對深入了解模式識別受體作用機(jī)制,研究天然免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)的傳入途徑是一個重大突破。
內(nèi)毒素是革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)。由親水性的多糖(О-特異性多糖、核心多糖)及疏水性的類脂A(Lipid A)構(gòu)成。其中Lipid A是LPS結(jié)構(gòu)中最保守的部分,無種屬特異性,是LPS的主要生物活性成分。LPS在細(xì)菌生長繁殖、死亡破裂或人工方法裂解后釋放。一旦進(jìn)入人或其他敏感動物體內(nèi),將對宿主各系統(tǒng)﹑器官產(chǎn)生廣泛的影響。由于其作用機(jī)制廣泛而復(fù)雜,在過去近20年里盡管針對性抗生素不斷問世,革蘭陰性細(xì)菌感染的病死率仍持續(xù)在30%左右居高不下。