就目前所知,宿主在長期進(jìn)化過程中形成了兩種免疫系統(tǒng),即獲得性免疫(acquired immunity)或適應(yīng)性免疫(adaptive immunity)和天然免疫(innate immunity或natural immunity)。獲得性免疫是人們最早認(rèn)識(shí)的免疫機(jī)制,由B、T淋巴細(xì)胞針對(duì)特定病原菌產(chǎn)生特異性抗體或特異性淋巴細(xì)胞亞群的免疫反應(yīng),因而曾被稱為特異性免疫(specifc immunity),因其需要二次刺激,其免疫反應(yīng)相對(duì)緩慢,不能足夠快地達(dá)到清除微生物的目的。
天然免疫雖在20世紀(jì)后才被人們逐步認(rèn)識(shí),但它是更為古老的免疫系統(tǒng),存在于所有哺乳動(dòng)物、昆蟲和植物體內(nèi),能別各種病原微生物,即具有辨別自身與非自身的識(shí)別能力,是一種非特異性免疫。由于感染時(shí)天然免疫較獲得性免疫反應(yīng)快,并能誘導(dǎo)獲得性免疫的形成,因此,在感染早期,天然免疫較獲得性免疫要更為重要。
現(xiàn)已研究表明,天然免疫識(shí)別病原菌是通過天然免疫細(xì)胞上的一些種系特異性膜蛋白(germline-encoded molecules)介導(dǎo)的,這些分子有一個(gè)重要特征就是識(shí)別病原菌細(xì)胞壁外膜上特-有的相對(duì)保守的分子結(jié)構(gòu)。Janeway將病原菌細(xì)胞膜上的這些保守結(jié)構(gòu)稱為病原菌相關(guān)分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMPs),將宿主細(xì)胞表面識(shí)別PAMPs的分子統(tǒng)稱為模式識(shí)別受體(pattern recognition receptors,PRRs)。
PAMPs往往是大多數(shù)病原菌共有的結(jié)構(gòu),并且是病原菌致病性不-可-缺-少的成分,如:革蘭陰性細(xì)菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、革蘭陽性細(xì)菌的脂磷璧酸(lipoteichoic acids,LTA)、肽聚糖(peptidoglycan,PGN)、分枝桿菌的糖脂、酵母的甘露聚糖和病毒的雙鏈RNA等。細(xì)菌DNA,如非甲基化CpG也是PAMP分子。PAMPs具有兩個(gè)重要特征:即為微生物所特-有,宿主細(xì)胞不具有這種結(jié)構(gòu);以及不發(fā)生抗原變異,對(duì)微生物生存和致病性十分重要,能引起宿主天然免疫系統(tǒng)強(qiáng)烈反應(yīng)。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的 PRRs主要有清道夫受體(scavenger receptor,SR)、CD14、Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)家族、脂多糖結(jié)合蛋白(lipopolysaccharide-binding protein,LBP)、β2整合素、L-Selectin、C-typelectins、collectins和補(bǔ)體受體(CR1/CD35,CR2/CD21)等,分別以膜結(jié)合蛋白存在于天然免疫細(xì)胞表面或以可溶性蛋白存在于循環(huán)內(nèi)。業(yè)已研究表明,PRRs是宿主識(shí)別病原菌的“感受器"并發(fā)揮啟動(dòng)宿主防御和效應(yīng)功能的作用,而且通過介導(dǎo)吞噬細(xì)胞將病原菌源性多肽提呈給T、B細(xì)胞,促進(jìn)獲得性免疫的形成。因此,PRRs在宿主防御感染,并介導(dǎo)宿主反應(yīng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前作用較為明確的PRRs主要有:SR、CD14、TLRs、LBP等。