近年来，TLRs在皮肤病中的作用也越来越受到关注，尤其是感染性皮肤病、过敏性皮肤病和自身免疫性皮肤病。
TLRs的分子结构特点及其信号转导通路
1.TLRs的分子结构特点:TLRs是细胞膜表面Ⅰ型跨膜蛋白，由富含亮氨酸重复序列的胞外区、单一跨膜区和胞内区3部分组成。胞外段识别病原体及其产物，其结构差异大，主要包括十几至二十几个串联的富亮氨酸重复基序，其间有非亮氨酸重复基序(LRR)序列分隔，亮氨酸重复基序一般由24个氨基酸组成，主要是有利于促进蛋白质间的相互黏附，因而认为可用来识别病原体及其产物。近年来的研究发现了许多TLR的配体，这些配体中绝大多数属于PAMP(病原体相关分子模式)，而一些非PAMP和PAMP一样也可诱导炎症反应等宿主防御反应。当然，不同的受体通过不同的配体激活，如TLR2主要识别肽聚糖、脂磷壁酸、脂阿拉伯甘露聚糖、脂蛋白/脂肽、细菌DNA、支原体的巨噬细胞活化脂肽，TLR3主要识别双链RNA，TLR4主要识别脂多糖、人类和衣原体的热休克蛋白60，TLR5主要识别细菌鞭毛蛋白，TLR9则主要识别细菌DNA中的以甲基化胞嘧啶鸟嘌呤为基元构成的特定核苷酸序列结构(CpG)基序。TLRs胞内区由羧基端长短不同的短肽和与IL－1R同源的区域组成，被称为Toll样受体/IL－1同源结构域(Toll/IL－1receptorhomolo-gousregion，TIR)［6］，最近发现IL－18受体亦具类似胞内段结构，胞内区是信号转导的核心元件。TLRs主要分布于淋巴组织、白细胞和单核巨噬细胞等细胞表面，不同的TLRs在非淋巴组织也有不同程度的表达。TLRs精细的结构与广泛的表达是其发挥生物学作用的必要条件。
2.TLRs的信号转导通路:目前研究发现，TLRs的胞内信号转导途径至少有两条［7］，髓样分化因子MyD88(myeloiddifferentiationfactor88，MyD88)依赖途径;TLRs介导的主要是经过MyD88转导的信号途径，称MyD88依赖途径，其他则称作MyD88非依赖途径。目前研究较多的是MyD88依赖途径，PAMPs作用于TLRs，信号经胞内段的TIR结构域与MyDB8结合，MyD88进一步与IL－1受体相关激酶(IRAK)的死亡结构域作用，磷酸化的受体相关激酶与另一接转蛋白肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)形成复合物;TRAF6通过接转蛋白TAB激活激酶TAK－1，进而作用于κB与核因子κB(NF－κB)，NF－κB的激活可导致若干促炎细胞因子的合成与释放。TRAF6还可通过另一途径，作用于MAP激酶MEKK－1(mitogenandextracellularkinasekinase－1，MEKK－1)，经p38激活Jun/Fos，最终均可激活免疫应答基因［8，9］。非MyD88依赖途径衔接的蛋白包括TRIF(TIR－domaincontainingadaptorinducingIFN－β)和TRAM(TRIF－relatedadaptormolecul)，TRIF是TLR3和TLR4信号传导所必需的衔接蛋白，能诱导转录因子和干扰素调节因子3(IRF－3)，以及随后树突状细胞的成熟和活化［10，11］。MyD88依赖途径中主要涉及TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR7及TLR9等。而TLR3和TLR4介导的干扰素调节因子3的活化主要是通过MyD88非依赖性的方式。
TLRs在皮肤病中的作用
1.感染性皮肤病
1)细菌感染性皮肤病当外界病原微生物如革兰阳性菌、革兰阴性菌等通过皮肤侵袭入机体时，皮肤中的单核巨噬细胞、树突状细胞等通过其表面表达的TLRs与病原体的PAMP结合刺激后，合成并释放IL－1、IL－6、IL－8、IL－2、TNF－α、IFN－γ等大量细胞因子及抗菌肽防御素(HBD)，在早期杀灭病原微生物，发挥机体的防御屏障功能。此外，TLR的活化可诱导一氧化氮合成酶的转录活性，产生一氧化氮，触发胞内杀菌机制，使细菌感染的巨噬细胞凋亡，通过细菌在入侵部位的局部死亡限制细菌的扩散。Krutzik［12］等发现TLR2/1的异质二聚体被麻风分支杆菌激活，结核样型麻风患者皮损处TLR1及TLR2高表达;相反瘤型麻风皮损处TLR1和TLR2表达缺失，表明TLRs主要在结核样型麻风中起作用。Kang等［13］分别比较了瘤型麻风患者、结核样麻风患者和正常人的TLR2构象，发现结核样麻风患者和正常人的TLR2的构象未发生突变，TLR2的构象突变仅发生在瘤型麻风患者，这提示TLR2的突变使得机体易患瘤型麻风。并发现TLR2突变的瘤型麻风患者外周血单核细胞分泌IL－2、IL－12、IFN－γ和TNF－α的能力下降，这也是瘤型麻风细胞免疫反应低下的原因之一。
2)病毒感染性皮肤病人浆细胞型树突状细胞(pDC)膜表面表达的TLR7、TLR9接受病毒PAMP刺激后，产生Ⅰ型干扰素(IFNα/β)，Ⅰ型干扰素是抗病毒作用的重要效应物质，Dai等［14］研究发现，脂多糖以及单纯疱疹病毒均能上调pDC的干扰素调节因子－7基因的表达，并且干扰素调节因子－7基因的上调与核因子－κB的激活有关。Ash-kar［15］等发现将CpG－ODN(寡核苷酸)导入生殖道黏膜不仅能趋化大量的炎症细胞到黏膜下，而且能抑制局部2型单纯疱疹病毒的复制，表明CpG－ODN能通过TLR(TLR3、4、9)引起局部强烈的先天免疫并呈现有效的抗病毒免疫效应。Wenzel等［16］证实咪喹莫特主要通过TLR7介导Ⅰ型干扰素的生成，从而发挥抗病毒效应。这些TLRs重要的生物学作用为抗病毒治疗提供了一条新思路。
3)真菌感染性疾病目前，白念珠菌和曲霉菌的TLRs在固有免疫机制中的作用研究比较深入，真菌菌壁上的葡聚糖、甲壳素和多种菌壁酶等有可能是PAMP，TLR2、TLR4和TLR6与其结合，通过MyD88途径激活巨噬细胞的核因子－κB的转录。近年来，由念珠菌属引起的人类皮肤黏膜感染正在逐渐升高，病情严重者可以累及全身各系统。国外已有研究证明:TLR2和TLR4在宿主抗白念珠菌机制中起重要作用，TLR2和TLR4基因敲除的鼠对白念珠菌的易感性明显增加［17，18］。Vander等［19］研究显示外周血单核细胞通过不同的TLRs诱导产生不同的细胞因子，白念珠菌的孢子由TLR4介导产生IFN－γ，菌丝由TLR2介导产生IL－10。这提示TLRs不仅参与真菌识别，而且白念珠菌的不同形态由不同的TLRs传导炎症信号通路，引起机体的不同反应，并推测TLR可能与白念珠菌菌丝的免疫逃逸有关。目前研究已证实TLR2和TLR4在树突状细胞识别曲霉过程中起到重要作用，TLR2和TLR4基因敲除的鼠对曲霉菌易感性增加，且MyD88缺陷的小鼠对曲霉菌的易感性也增强，同时中性粒细胞的吞噬能力受损，这提示MyD88依赖性TLR途径在曲霉菌的固有免疫中发挥着重要的作用［20］。曲霉的分生孢子可通过TLR2和TLR4刺激人单核细胞产生促炎性细胞因子TNF－α及IL－1的分泌，而菌丝中能通过TLR2刺激单核细胞产生这些细胞因子，由此推测曲霉菌丝可能通过TLR逃避固有免疫系统识别，而该菌体在感染中的表型转换则可能是它的一种逃避机制［21］。#p#分页标题#e#
2.自身免疫性皮肤病:有些TLRs位于细胞内如内质网膜上，如TLR7、TLR8、TLR9，它们可识别核酸等机体内的成分，目前被认为与自身免疫性疾病相关，如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等［22］。多个实验RT－PCR证明，SLE患者外周血单个核细胞TLR7mRNA，TLR9mRNA量高于正常对照组，而且发现TLR7、TLR9与狼疮的病情活动相关［23，24］。在机体中，DNA、RNA通常都是存在于细胞核中，不会激活免疫反应。但在某些情况下，如细胞死亡，可被释放到细胞外或聚集在细胞膜表面，暴露于免疫系统，这些自身免疫性RNA、DNA可分别被TLR7、TLR9识别［25］。TLR与配体结合后，激活多种免疫细胞，分泌免疫分子，在SLE疾病发生与发展中发挥作用。SLE患者血清中IFN－α水平升高，研究发现，TLR7mRNA表达水平与干扰素积分成正相关［26］，pDCs激活后，分泌大量的IFN－α，IFN－α可以刺激B细胞产生抗体。
3.过敏性皮肤病:TLRs在机体固有免疫中起到关键性的作用，但是在过敏性皮肤病中的研究还并不深入。肥大细胞通常被视为引起过敏性疾病的早期效应细胞，新近证实肥大细胞在固有免疫中作为免疫监视细胞起到重要作用。肥大细胞表面表达TLRs给我们研究TLRs在过敏性疾病中的致病作用开启了一道门，如TLRs在哮喘、异位性皮炎等疾病中的作用。始初对肥大细胞上表达TLRs是基于对鼠肥大细胞的研究，目前已经发现TLR1、TLR2、TLR6和TLR8在鼠的肥大细胞上有表达，但TLR5不被表达［27］;Supajatura和McCurdy等分别报道TLR4在脂多糖激活肥大细胞后产生炎症因子的过程中起到关键作用［28，29］，并发现构建肥大细胞TLR4突变型W/Wv鼠比构建正常肥大细胞的鼠在发生脓毒血症时死亡率更高，而且中性粒细胞聚集障碍及前炎症因子的减少与死亡率的增高有关系。Supajatura等［29］进一步比较TLR2和TLR4在老鼠肥大细胞中的作用，肽聚糖能激活肥大细胞表达TNF、IL－4、IL－5、IL－6和IL－13，但是脂多糖不能使其产生IL－4和IL－5，皮内注射肽聚糖显示其能诱导一些过敏性炎症的表现，推测可能通过TLR2使肥大细胞脱颗粒，表明在感染过程中肥大细胞对脂多糖和肽聚糖的反应产生炎症因子并加剧了过敏性疾病的进程。人类肥大细胞对TLRs激活物的反应也被证实存在，Varadaradjalou［30］等通过肽聚糖或脂多糖等激活物刺激脐带血单个核细胞(humancordblood－de-rivedmastcell，CBMC)，能产生TNF、IL－5、IL－10和IL－13，经过IL－4处理的CBMC，发现TLR4表达增高，同样预先经过IL－4处理的细胞，经过脂多糖的激活后产生较高的细胞因子。最近Okumura［31］等用IFN－α处理过的肥大细胞发现其表面大量表达TLR4，通过基因芯片技术发现经过脂多糖激活或是预先INF－α处理过的肥大细胞比IgE激活的肥大细胞产生更多的细胞因子，IgE和脂多糖激活的肥大细胞产生一系列的细胞因子，但不同的是脂多糖激活的肥大细胞表达一些如IL－12、趋化性细胞因子CCL5、趋化性细胞因子CXC10和趋化性细胞因子CXC11等这类有效的抵抗外界病原菌的基因。这些实验为将来证实TLRs的激活参与并加剧过敏性疾病有着非常重要的作用。
随着对TLRs家族成员的陆续发现，对TLRs信号通路研究的不断深入及其在疾病发生过程中的作用的认识，针对TLRs为靶点的药物研究也正成为一个热点，对TLRs信号通路中某些环节的干预将可能成为某些疾病的一种治疗策略。
本文作者：张道军 李红宾 单位：昆明医科大学第一附属医院皮肤科 重庆第三军医大学大坪医院