全佳慧　姜　寧　張愛忠　黃福佳　姜殿慧　宋　磊　張偉慶

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院，大慶163319)

?

Toll樣受體及其對腸黏膜免疫的調(diào)節(jié)作用

全佳慧姜寧*張愛忠黃福佳姜殿慧宋磊張偉慶

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院，大慶163319)

摘要：Toll樣受體(TLRs)是近年來備受關(guān)注的一種模式識別受體，在脊椎與非脊椎動物中具有病原體傳感器的功能。TLRs對體內(nèi)外特異性配體的識別是啟動先天免疫的基礎(chǔ)，并迅速增加對抗入侵病原體的保護(hù)性反應(yīng)，最終激活適應(yīng)性免疫。TLRs在腸道免疫對病原菌與益生菌的區(qū)分過程中發(fā)揮重要作用，同時TLRs可調(diào)控動物腸道上皮分泌抗菌肽殺滅病原菌，對腸道健康具有積極的作用。本文介紹了TLRs的種類、配體及相應(yīng)的信號通路，探討TLRs在腸道免疫調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：Toll樣受體；腸黏膜免疫；配體；信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；抗菌肽

Toll蛋白早期被認(rèn)為是一類膜表面受體，在果蠅胚胎發(fā)育過程中控制背腹側(cè)的分化，隨后的研究發(fā)現(xiàn)它和其他抗菌肽一起在抗真菌過程中也有重要作用[1]，之后在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了Toll蛋白的同源蛋白質(zhì)，稱為Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)[2]。目前為止，至少有15種TLRs已經(jīng)被鑒定，其中TLR1～TLR9是人類與老鼠所共有的，TLR10不在小鼠中表達(dá)但TLR11～TLR13為小鼠所特有[3]，TLR14與TLR15相繼在小鼠與雞體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，也有報道稱在人體與小鼠內(nèi)都有TLR14的表達(dá)。近年來的研究表明，TLRs作為一類最關(guān)鍵的模式識別受體(pattern recognition receptors，PRRs)在腸道免疫調(diào)節(jié)中起著重要作用。正常狀態(tài)下，腸道系統(tǒng)在腸道黏膜免疫的作用下處于一個復(fù)雜而穩(wěn)衡的狀態(tài)，而在這種穩(wěn)衡狀態(tài)的建立過程中腸道上皮細(xì)胞發(fā)揮了關(guān)鍵作用，同時TLRs在腸道免疫系統(tǒng)對致病菌與共生菌的區(qū)分中發(fā)揮了重要作用[4]。近年來，對TLRs的研究已經(jīng)成為生命科學(xué)的一個研究熱點，對其配體、信號通路與生物學(xué)功能的研究不斷地深入，特別是在TLRs對腸黏膜免疫調(diào)節(jié)的影響方面越來越受到人們的關(guān)注。

1TLRs的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)配體

1.1結(jié)構(gòu)

TLRs結(jié)構(gòu)上的特點決定了其特有的功能。TLRs由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)構(gòu)成。胞外區(qū)富含亮氨酸重復(fù)序列(leucine-rich repeats，LRRs)又稱為LRR功能域，用于識別和結(jié)合病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)和損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)；跨膜區(qū)是富含半胱氨酸的區(qū)域，一般認(rèn)為TLRs分子的亞細(xì)胞定位由此區(qū)域決定；胞質(zhì)區(qū)稱為Toll/白細(xì)胞介素-1受體結(jié)構(gòu)域(Toll/interleukin-1 receptor domain，TIR)是TLR的核心區(qū)，負(fù)責(zé)招募在于胞漿中也含有TIR的接頭蛋白(TIR domain containing adaptor protein，TIRAP)，起始下游信號級聯(lián)反應(yīng)[5]，最終完成細(xì)胞因子、趨化因子的產(chǎn)生、抗菌肽的激活及抗原遞呈細(xì)胞的成熟和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的招募，TIR的高度保守使不同種TLRs之間介導(dǎo)相似的信號通路。

1.2配體

1.2.1PAMPs

感染的早期檢測對高效的防御病原菌是有益的。甚至極小數(shù)量的PAMPs包括脂多糖(LPS)、脂肽、未甲基化的DNA和雙鏈的RNA都可引起強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)。許多的PAMPs的前促炎反應(yīng)會導(dǎo)致TLRs引起炎癥介質(zhì)的釋放，如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)。因此，LPS、脂肽和未甲基化的DNA這類PAMPs是體內(nèi)和體外釋放的TNF-α和IL-1β的最強(qiáng)誘導(dǎo)物[6]。病毒的RNA和細(xì)菌的DNA均存在于晚期內(nèi)體溶酶體內(nèi)，因此，TLR3、TLR7和TLR9存在于這些細(xì)胞的細(xì)胞器內(nèi)[7]。TLR1、TLR2、TLR4、TLR5和TLR6這類定位于質(zhì)膜的TLRs則識別細(xì)胞外的細(xì)菌、真菌細(xì)胞的細(xì)胞壁成分和一些病毒蛋白。DNA的受體TLRs配體對細(xì)胞膜或溶酶體這些特定細(xì)胞區(qū)室的識別是有限制的，這不僅增加了TLRs與特定PAMPs結(jié)合的機(jī)會，也減少了TLRs宿主異常激活的可能，因此，有必要增加一個額外的控制水平來保證TLRs的適當(dāng)激活。

1.2.2DAMPs

內(nèi)源性配體是指來自宿主包括在組織損傷或機(jī)體應(yīng)激時釋放的細(xì)胞外基質(zhì)降解成分和熱休克蛋白等。在正常情況和環(huán)境改變時，內(nèi)源性配體都可激活TLRs。由于許多內(nèi)源性配體與組織損傷有關(guān)，則命名其為DAMPs。一些TLRs不僅可以識別多個配體，而且經(jīng)?？梢宰R別具有完全不同結(jié)構(gòu)的配體。最好的例子是TLR2和TLR4。TLR4識別脂類如LPS的脂質(zhì)A部分，還可識別來自呼吸道合胞體病毒、水皰性口炎病毒和鼠乳腺腫瘤病毒的蛋白質(zhì)[8-10]。TLRs這種可識別與化學(xué)成分無關(guān)的配體的能力，被認(rèn)為是可識別內(nèi)源性配體的基礎(chǔ)。然而，關(guān)于DAMPs是否確實是TLR的配體的爭論仍在繼續(xù)，有種猜測是細(xì)菌的產(chǎn)物或TLR激活的某些物質(zhì)，如脂類或DNA激活TLRs而不是配體自身[11]。接下來的研究將包括利用候選分子的遺傳鈍化去鑒定DAMPs是否為真實的TLR配體，并且可能以上提到的一些候選因子將被確認(rèn)為TLRs配體。此外，內(nèi)源的DNA能作為TLR9的激動劑可促進(jìn)自身免疫反應(yīng)。

2TLRs的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與負(fù)調(diào)控

2.1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

TLRs激動劑與受體的結(jié)合可啟動細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)錄通路的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的激活，從而協(xié)調(diào)炎癥反應(yīng)。一旦與配體結(jié)合TLRs會出現(xiàn)構(gòu)象的改變與二聚化。這些信號網(wǎng)絡(luò)的重要成分是接頭蛋白與幾個蛋白激酶包括細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、p38MAP酶、磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3k)和轉(zhuǎn)錄因子IRF3/5/7、核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)和活化蛋白1(activator protein-1，AP-1)。轉(zhuǎn)錄因子的激活會導(dǎo)致涉及在抗病毒反應(yīng)中的促炎性細(xì)胞因子或協(xié)同刺激分子的產(chǎn)生。關(guān)鍵的接頭蛋白包括除了TLR3以外被幾乎所有的TLRs使用的髓樣分化蛋白88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)和TIRAP，同時可誘導(dǎo)干擾素-β的TIRAP(TIR domain containing adaptor inducing IFN-β，TRIF)與TRIF相關(guān)接頭分子(TRIF-related adaptor molecule，TRAM)，同樣是含有TIR的重要的接頭蛋白。在TLRs中唯有TLR4能激活2個不同信號通路：TIRAP/MyD88和TRAM/TRIF。而有趣的是，TLR4通過MyD88的信號不需要從質(zhì)膜傳導(dǎo)到內(nèi)吞的囊泡，TRIF調(diào)節(jié)的信號需要TLR4的內(nèi)化[12]。MyD88依賴型信號通路導(dǎo)致下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的激活包括白細(xì)胞介素-1受體(IL-1R)相關(guān)激酶(IRAKs)、腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(tumor necrosis receptor-associated factor 6，TRAF6)、轉(zhuǎn)化生長因子活化激酶1(TAK1)和核因子的抑制蛋白(IκB)。通過NF-κB和AP-1，MyD88依賴信號通路的激活引起促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、白細(xì)胞介素-12(IL-12)和TNF-α的產(chǎn)生。而TRIF依賴信號通路引起干擾素調(diào)節(jié)因子(IRFs)的激活和Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生(圖1為TLR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑)。因此，無論是MyD88依賴型信號通路還是非依賴型信號通路在TLRs啟動相關(guān)反應(yīng)調(diào)控免疫應(yīng)答的過程中都十分重要。

TLRs主要被位于核內(nèi)體的病毒PAMPs和細(xì)胞表面的細(xì)菌PAMPs激活，除了PAMPs外幾個內(nèi)源性介質(zhì)包括透明質(zhì)酸和高遷移率族蛋白B1(high mobility group box-1 protein，HMGB1)可以激活TLR2和TLR4。TLRs通過2個適配器分子MyD88和TRIF引起前促炎性反應(yīng)和抗病毒基因的上調(diào)。MyD88引起的信號主要激活NF-κB、IRF-7和JNK，依賴TRIF的信號主要激活NF-κB和IRF-3。

Endogenous ligands：內(nèi)源配體；Hyaluronan：透明質(zhì)酸；Viruses：病毒；Bacteria：細(xì)菌；lipopeptides：脂肽；Nucleus：核；transcription：轉(zhuǎn)錄；Proinflammatory cytokines：炎性細(xì)胞因子；HMGB1：高遷移率族蛋白B1 high mobility group box-1 protein；Hyaluronan：透明質(zhì)酸 hyaluronic acid；ssRNA：單鏈核糖核酸 single-stranded ribonucleic acid；TBK1：箱式結(jié)合激酶1 tank-binding kinase 1；IRAK4：白細(xì)胞介素-1受體相關(guān)激酶4 interleukin-1 receptor-associated kinase 4；RIP1：受體互作蛋白1 receptor-interacting protein 1；IRF-3：干擾素調(diào)節(jié)因子3 interferon regulating factor 3；JNK：c-Jun氨基末端激酶 c-Jun N-terminal kinase；IFN-α/β：α或β型干擾素 interferon-α/β。

圖1TLR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

Fig.1The pathway of TLR signaling transduction[13]

2.2信號負(fù)調(diào)控

強(qiáng)烈的促炎性反應(yīng)和抗病毒反應(yīng)可能在短期內(nèi)可有效地消滅病原菌，但TLR信號的長期或過度的激活會造成機(jī)體功能紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)疾病的產(chǎn)生，如LPS引起的內(nèi)毒素性休克、自身免疫性疾病和其他TLRs相關(guān)疾病，還會促進(jìn)腫瘤特別是炎癥相關(guān)性腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸[14]。因此，幾個對TLRs引起的細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)負(fù)調(diào)節(jié)的機(jī)制逐漸形成[15]。這些機(jī)制作用在受體水平[防輻射105(RP105)、腫瘤發(fā)生抑制物蛋白ST2和單免疫球蛋白IL-1受體相關(guān)蛋白(SIGIRR)的表達(dá)，TLRs的下調(diào)或降解]，也作用在適配器水平的分子如MyD88和TIRAP或相應(yīng)的激酶，如IRAK。這些機(jī)制造成TLRs信號的減少包括TLR4轉(zhuǎn)錄的減少，TLR4、TLR9蛋白的降解和TIRAP被抑制性鋅指蛋白(Triad3A)或細(xì)胞因子信號抑制物1(SOCS-1)的降解，抑制如ST2和SIGIRR的TIR功能域，或抑制LRR功能域受體如RP105的表達(dá)，同時也抑制非功能性信號分子如短剪接突變體MyD88、IRAK-M、IRAK2c和IRAK2d的表達(dá)。

3TLRs在腸黏膜免疫調(diào)節(jié)中的作用

3.1腸道內(nèi)的TLRs

在動物腸道內(nèi)多數(shù)的TLRs都有所表達(dá)，這里只介紹部分TLRs的表達(dá)情況。TLR5主要表達(dá)在結(jié)腸上皮細(xì)胞上并識別入侵的鞭毛細(xì)菌，而TLR2和TLR4在腸上皮的表達(dá)量低而在結(jié)腸隱窩處更豐富[16]，另外TLR3主要在小腸與結(jié)腸中成熟的腸細(xì)胞內(nèi)表達(dá)[17-18]。在上皮細(xì)胞內(nèi)TLR的空間分布的差異可能構(gòu)成了一個關(guān)鍵的調(diào)節(jié)機(jī)制去識別共生菌與致病菌。

3.2腸道TLRs連接先天免疫與獲得性免疫

入侵的病原體被免疫系統(tǒng)中的天然免疫與獲得性免疫共同控制引起系統(tǒng)性免疫反應(yīng)和黏膜免疫反應(yīng)。先天免疫系統(tǒng)是對抗致病菌入侵的第一道防線，在對病原菌的早期識別與隨后炎癥反應(yīng)啟動的過程中具有關(guān)鍵作用[6]。先天免疫反應(yīng)的進(jìn)行依賴TLRs對相關(guān)分子模式的識別，致病菌出現(xiàn)的時候TLRs會將危險信號反饋給抗原提呈細(xì)胞，同時配體與TLR的結(jié)合會引起活性氧與二氧化氮、前炎癥因子的產(chǎn)生并且上調(diào)共刺激分子的表達(dá)，最終引起獲得性免疫反應(yīng)。

腸道需要控制微生物種群的數(shù)量和識別潛在的病原菌，這些任務(wù)被上皮屏障、先天免疫與適應(yīng)性免疫機(jī)制共同完成(圖2)。獲得性免疫的建立包括細(xì)胞的擴(kuò)增、基因的激活和蛋白質(zhì)的合成，因此消滅病原菌的過程通常不是足夠迅速的。先天免疫反應(yīng)提供的通過PRRs識別入侵病原體的防衛(wèi)機(jī)制則更加迅速。在適應(yīng)性免疫反應(yīng)出現(xiàn)之前TLRs能激活先天性免疫反應(yīng)與主要的炎癥反應(yīng)。

MAMPS：微生物相關(guān)分子模式 microbe associated molecular patterns；NLR：Nod樣受體 Nod like receptors；Defensins：防御素；Innate lymphoid cell：固有淋巴細(xì)胞；Goblet cell：杯狀細(xì)胞；Paneth cell：潘氏細(xì)胞；Stromal cell：基質(zhì)細(xì)胞；Macrophage：巨噬細(xì)胞；Dendritic cell：樹突狀細(xì)胞；Mucous layer：黏膜層；Bacteria：細(xì)菌；Epithelial barrier：上皮屏障；Lamina propria：固有層；Adaptive and innate immune response：獲得性和先天性免疫應(yīng)答；vein：靜脈。

圖2正常狀態(tài)下小腸對抗MAMPs和DAMPs的作用機(jī)制

Fig.2Mechanism of intestinal response against MAMPs and DAMPs in normal conditions[19]

上皮屏障通過跨膜TLRs識別微生物相關(guān)分子模式(MAMPs)，并且細(xì)胞內(nèi)微生物與DAMPs通過Nod樣受體(Nod like receptors，NLRs)識別。入侵固有層的病原菌被其他細(xì)胞以相同的機(jī)制識別如樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，最后產(chǎn)生的趨化因子與細(xì)胞因子引起固有層內(nèi)免疫細(xì)胞的激活。TLRs和NLRs啟動先天免疫并維持機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

3.3TLRs激活腸道上皮細(xì)胞

動物健康依賴腸道系統(tǒng)作為第1健康屏障[20]。而這種屏障作用的完成是由腸道菌群結(jié)構(gòu)和腸道上皮細(xì)胞健康狀態(tài)共同完成的。首先，腸道中的微生物菌群與腸道上皮細(xì)胞緊密結(jié)合從而形成一道對抗病原菌的機(jī)械屏障，其次，腸道上皮細(xì)胞可提供啟動和調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)的早期信號并分泌抗菌肽[21]，維持腸道健康。為了在宿主與微生物區(qū)系間建立一個豐富的長期的穩(wěn)衡關(guān)系，TLRs積極地參與到創(chuàng)造腸道環(huán)境的過程中，TLRs將腸道中的病原相關(guān)分子轉(zhuǎn)化為信號用于抗菌肽的表達(dá)、屏障的加強(qiáng)與上皮細(xì)胞的增殖。治愈損傷的腸上皮和清除黏膜內(nèi)細(xì)菌都需要完整的TLRs信號。上皮細(xì)胞的TLRs功能性損傷與慢性疾病的產(chǎn)生有關(guān)如克羅恩病、癌癥。

抗生素治療會對腸道菌群的穩(wěn)態(tài)造成破壞影響動物腸道的免疫防御機(jī)能,同時可通過誘導(dǎo)腸道微生物原噬菌體來促進(jìn)抗性基因的轉(zhuǎn)移。而作為抗生素替代品的抗菌肽，對動物腸道健康具有積極的作用。因而，抗菌肽受TLR分泌調(diào)控的過程是較復(fù)雜的。潘氏細(xì)胞(Paneth cell，PC)是位于小腸隱窩基底部的腸細(xì)胞，可調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和抵抗病原菌，而這些效應(yīng)通過產(chǎn)生防御素這樣的效應(yīng)分子進(jìn)行調(diào)節(jié)。腸道防御素是一類內(nèi)源性抗菌肽，其轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)和分泌需要TLRs的調(diào)節(jié)。除了表現(xiàn)出廣譜抗菌活性外，防御素還可以調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫反應(yīng)。而上皮防御素的減少可能會引起動物腸道菌群易位。研究表明，豬β-防御素1(pBD1)和豬β-防御素2(pBD2)能夠影響豬腸上皮細(xì)胞中黏蛋白與緊密連接蛋白的基因表達(dá)[22]。潘氏細(xì)胞表達(dá)α-防御素、防御素-5和防御素-6，并且完整的細(xì)菌或像LPS、脂磷壁酸(LTA)和胞壁酰二肽這類PAMPs都能刺激防御素的釋放，這表明潘氏細(xì)胞表達(dá)范圍廣泛的TLRs。潘氏細(xì)胞在其分泌的顆粒中能表達(dá)TLR9并廣泛誘導(dǎo)潘氏細(xì)胞脫顆粒釋放抗菌肽，以保護(hù)小鼠免受鼠傷寒沙門氏菌的感染[23]。除了防御素，Hopper等[24]的工作已經(jīng)證實，腸腔的細(xì)菌會引起潘氏細(xì)胞的血管生成素的表達(dá)。這些資料表明，潘氏細(xì)胞的抗菌功能都與TLRs有關(guān)。除了潘氏細(xì)胞表達(dá)α-防御素，腸道上皮細(xì)胞也可表達(dá)α-防御素1、α-防御素2和α-防御素3[25]。研究人員已經(jīng)證實，沙門氏菌鞭毛蛋白能刺激β-防御素2在腸道上皮細(xì)胞的表達(dá)[26-27]，TLR4和TLR2依賴的信號通路能刺激β-防御素2在腸道上皮細(xì)胞表達(dá)[28]。這些資料顯示，腸道上皮細(xì)胞在TLRs的調(diào)節(jié)下可通過分泌抗菌肽對抗病原菌維持腸道健康。

3.4TLRs與腸道共生菌的相互作用

腸道微生物一方面作為抗原可對腸黏膜屏障造成危害，而另一方面，腸道共生菌通過激活腸道免疫系統(tǒng)可維持腸黏膜屏障的穩(wěn)態(tài)[29]。Rakoff-Nahoum等[30]研究證明，共生菌通過激活TLRs，在避免相關(guān)組織受損與腸道損傷中有積極作用。共生菌還可以通過產(chǎn)生代謝產(chǎn)物或分泌抗菌物質(zhì)來抵抗病原菌感染，抗菌肽在腸道中具有塑造微生物群落的作用[31]。反芻動物瘤胃內(nèi)存在的抗菌肽可改變瘤胃微生物組成，調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵過程并減少相關(guān)疾病的產(chǎn)生[32]。Wu等[33]研究表明，給豬飼喂抗菌肽可抑制盲腸有害菌的繁殖并刺激有益菌的增殖。各種類型的雙歧桿菌(共生菌)可以產(chǎn)生有機(jī)酸和多肽[34]，影響致病的大腸桿菌對內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，而病原菌的黏附作用是其定植與發(fā)揮毒性的基礎(chǔ)[35]。黏附在黏膜表面和(或)侵襲機(jī)體組織的病原菌可被TLRs所察覺，并啟動相應(yīng)的應(yīng)答反應(yīng)。在艱難梭菌感染過程中，腸道共生菌可以激活TLRs的信號通路[36]，促進(jìn)結(jié)腸固有層細(xì)胞趨化因子CXCL1的表達(dá)，起到抵抗病原菌的作用。

4小結(jié)

TLRs的發(fā)現(xiàn)可以說是免疫學(xué)發(fā)展的里程碑，對其深入的研究對于免疫學(xué)理論的推動與疾病的治療都具有深遠(yuǎn)的影響。TLRs除了在先天免疫反應(yīng)中起作用，在許多其他的過程中也有重要作用，包括適應(yīng)性免疫反應(yīng)、無菌炎癥的調(diào)節(jié)、傷口愈合和促進(jìn)上皮再生與致癌作用。目前，TLRs在腸黏膜免疫調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用，其中以人為主的研究為多，TLRs對腸道和動物組織器官健康的一系列影響還未被全面認(rèn)識，因此，TLRs對動物腸道健康影響方面還有很多研究工作需要去做，如研究不同年齡、不同生產(chǎn)狀態(tài)的動物，特別是從初生到斷奶過程中腸道健康依然是薄弱階段的幼齡動物，不同組織、器官TLRs組的表達(dá)水平如何；進(jìn)行營養(yǎng)干預(yù)或不同外源免疫制劑(如抗菌肽)對動物腸道微生物區(qū)系的影響與TLRs上調(diào)或下調(diào)水平的相關(guān)性，以及TLRs組的變化與其他免疫因子組的關(guān)系等。隨著相關(guān)研究的深入開展將會為抗生素替代品對感染性疾病的免疫性治療提供理論依據(jù)，為人類健康與畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]AKIRA S,TAKEDA K.Toll-like receptor signalling [J].Nature Review Immunology,2004,4(7):499-511.

[2]AKIRA S,TAKEDA K,KAISHO T.Toll-like receptors:critical proteins linking innate and acquired immunity[J].Nature Immunology,2001,2(8):675-680.

[3]THOMPSON A J V,LOCARNINI S A.Toll-like receptors,RIG-I-like RNA helicases and the antiviral innate immune response[J].Immunol Cell Biology,2007,85(6):435-445.

[4]LUO J,LI W,DUAN Y F,et al.Host discriminates between probiotics and pathogens:impact of toll like receptor 5-flagellin interaction and evolution[J].Microbiology China,2014,41(7):1368-1375.

[5]KAWAI T,AKIRA S.The roles of TLRs,RLRs and NLRs in pathogen recognition[J].International Immunology,2009,21(4):317-337.

[6]BEUTLER B A.TLRs and innate immunity[J].Blood,2009,113(7):1399-1407.

[7]AKIRA S,UEMATSU S,TAKEUCHI O.Pathogen recognition and innate immunity[J].Cell 2006,124(4):783-801.

[8]GEORGEL P,JIANG Z F,KUNZ S,et al.Vesicular stomatitis virus glycoprotein G activates a specific antiviral toll-like receptor 4-dependent pathway[J].Virology,2007,362(2):304-313.

[9]JUDE B A,POBEZINSKAYA Y,BISHOP J,et al.Subversion of the innate immune system by a retrovirus[J].Nature Immunology,2003,4(6):573-578.

[10]KURT-JONES E A,POPOVA L,KWINN L,et al.Pattern recognition receptors TLR4 and CD14 mediate response to respiratory syncytial virus[J].Nature Immunology,2000,1(5):398-401.

[11]TSAN M F,GAO B.Pathogen-associated molecular pattern contamination as putative endogenous ligands of Toll-like receptors[J].Journal of Endotoxin Research,2007,13(1):6-14.

[12]KAGAN J C,SU T,HORNG T,et al.TRAM couples endocytosis of Toll-like receptor 4 to the induction of interferon-β[J].Nature Immunology,2008,9(4):361-368.

[13]MENCIN A,KLUWE J,SCHWABE R F.Toll-like receptors as targets in chronic liver diseases[J].Gut,2009,58(5):704-720.

[14]CHENG Y X,QI X Y,HUANG J L,et al.Toll-like receptor 4 signaling promotes the immunosuppressive cytokine production of human cervical cancer[J].European Journal of Gynaecological Oncology,2012,33(3):291-294.

[15]LIEW F Y,XU D,BRINT E K,et al.Negative regulation of Toll-like receptor-mediated immune responses[J]. Nature Reviews Immunology,2005,5(6):446-458.

[16]WELLS J M,LOONEN L M P,KARCZEWSKI J M.The role of innate signaling in the homeostasis of tolerance and immunity in the intestine[J].Int J Med Microbiol,2010,300(1):41-48.

[17]WELLS J M,ROSSI O,MEIJERINK M,et al.Epithelial crosstalk at the microbiota-mucosal interface[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2011,108(Suppl.1):4607-4614.

[18]CARIO E,ROSENBERG I M,BRANDWEIN S L,et al.Lipopolysaccharide activates distinct signaling pathways in intestinal epithelial cell lines expressing toll-like receptors[J].Journal of Immunology,2000,164(2):966-972.

[19]ELIA P P,TOLENTINO Y E,BERNARDAZZI C,et al.The role of innate immunity receptors in the pathogenesis of inflammatory bowel disease[J].Mediators of Inflammation,2015,2015:936193.

[20]TEIXEIRA L D,SILVA O N,MIGLIOLO L,et al.Invivoantimicrobial evaluation of an alanine-rich peptide derived fromPleuronectesamericanus[J].Peptides,2013,42:144-148.

[21]曾炯,黃興國,鄔理洋.微生態(tài)制劑與腸黏膜免疫關(guān)系的研究進(jìn)展[J].飼料工業(yè),2010,31(4) :58-60.

[22]薛現(xiàn)鳳.豬β-防御素抗菌、抗氧化功能及其對腸上皮細(xì)胞黏膜屏障功能的影響[D].碩士學(xué)位論文,杭州:浙江大學(xué),2012.

[23]RUMIO C,BESUSSO D,PALAZZO M,et al.Degranulation of paneth cells via Toll-like receptor 9 [J].The American Journal of Pathology,2004,165(2):373-381.

[24]HOOPER L V,STAPPENBECK T S,HONG C,et al.Angiogenins:a new class of microbicidal proteins involved in innate immunity[J].Nature Immunology,2003,4:269-273.

[25]FAHLGREN A,HAMMARSTR?M S,DANIELSSON ?,et al.Increased expression of antimicrobial peptides and lysozyme in colonic epithelial cells of patients with ulcerative colitis[J].Clinical & Experimental Immunology,2003,131(1):90-101.

[26]OGUSHI,WADA A,NIIDOME T,et al.Salmonella enteritidis FliC (flagella filament protein) induces human β-defensin-2 mRNA production by Caco-2 cells[J].Journal of Biological Chemistry,2001,276(32):30521-30526.

[27]OGUSHI K,WADA A,NIIDOME T,et al.Gangliosides act as co-receptors forSalmonellaenteritidisFliC and promote FliC induction of human beta-defensin-2 expression in Caco-2 cells[J].Journal of Biological Chemistry,2004,279(13):12213-12219.

[28]VORA P,YOUDIM A,THOMAS L S,et al. β-defensin-2 expression is regulated by TLR signaling in intestinal epithelial cells[J].Journal of Immunology,2004,173(9):5398-5405.

[29]左增妍,張彩.腸道黏膜免疫耐受機(jī)制研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代免疫學(xué),2015,35(1):68-71.

[30]RAKOFF-NAHOUM S,PAGLINO J,ESLAMI-VARZANEH F,et al.Recognition of commensal microflora by Toll-like receptors is required for intestinal homeostasis [J].Cell,2004,118(2):229-241.

[31]蔡杰,唐志如,鄧歡,等.動物腸道黏膜抗菌肽維持微生物區(qū)系平衡機(jī)制研究進(jìn)展[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2014,26(8):2071-2076.

[32]CHEEMA U B,YOUNAS M,SULTAN J I,et al.Antimicrobial peptides:an alternative of antibiotics in ruminants[J].Advances in Agricultural Biotechnology,2011(2):15-21.

[33]WU S D,ZHANG F R,HUANG Z M,et al.Effects of the antimicrobial peptide cecropin AD on performance and intestinal health in weaned piglets challenged withEscherichiacoli[J].Peptides,2012,35(2):225-230.

[34]SCHOSTER A,KOKOTOVIC B,PERMIN A,et al.Invitroinhibition ofClostridiumdifficileandCloStridiumperfringensby commercial probiotic strains[J].Anaerobe,2013,20:36-41.

[35]唐志剛,溫超,王恬,等.益生菌與家禽腸道免疫調(diào)控的構(gòu)效關(guān)系[J].畜牧與獸醫(yī),2012,44(8):86-89.

[36]BUFFIE C G,PAMER E G.Microbiota-mediated colonization resistance against intestinal pathogens[J].Nature Reviews Immunology,2013,13(11):790-801.

(責(zé)任編輯陳燕)

Toll-Like Receptors and Their Regulation Role of Intestinal Mucosal Immunity

QUAN JiahuiJIANG Ning*ZHANG AizhongHUANG FujiaJIANG Dianhui SONG LeiZHANG Weiqing

(College of Animal Science, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China)

Abstract:Toll-like receptors (TLRs) are a highly conservative group of pattern recognition receptors, which play roles of pathogen sensors in vertebrate and invertebrate species. Recently, Toll-like receptors have been far and wide concerned. The recognition of TLRs to specific ligands is the basis of the innate immune system, and it enables protective responses to mount rapidly, then, it can activate adaptive immunity against invading pathogens. TLRs play an important role in the process of distinguishing between the pathogenic bacteria and probiotic for the intestinal immune, while secretion of antimicrobial peptides is also regulated by TLRs in intestinal epithelial. This paper introduced the types of TLRs, ligands and the corresponding signal pathway, and discussed the key role of TLRs in intestinal immune regulation.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(1)：43-49]

Key words:Toll-like receptors; intestinal mucosa immune; ligands; signal transduction; antimicrobial peptides

*Corresponding author, professor, E-mail: jiangng_2008@sohu.com

中圖分類號：S852.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-267X(2016)01-0043-07

作者簡介：全佳慧(1991—)，女，碩士研究生，從事動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)研究。E-mail： 228653586@qq.com*通信作者：姜寧，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail： jiangng_2008@sohu.com

基金項目：國家自然科學(xué)基金(31472120)；黑龍江省自然科學(xué)基金(C201325)；黑龍江省農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項目(HNK125B-12-04)；黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(201510223035)

收稿日期：2015-07-18

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.01.007