宋悅筱 劉 樓 許涵潔 陳佳樂 陳 鈺 陸牡丹 陳道楨

Toll樣受體(Toll Like Receptor,TLR)是一種模式識別受體(pattern recognition receptor , PRR)，微生物及其代謝產(chǎn)物入侵人體是通過識別PRR，激活固有免疫從而激活抗原特異性獲得性免疫系統(tǒng)。TLRs是一個膜受體家族，在感知包括細(xì)菌、真菌和病毒在內(nèi)的多種入侵病原體方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。TLR4是人類發(fā)現(xiàn)的第一個TLR，是介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要PRR，而且是唯一可以經(jīng)髓樣分化因子88(myeloid differentiation primary response protein 88 , MyD88)依賴型和β干擾素TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白(TIR domain-containing adaptor inducing interferon-β,TRIF)依賴型兩條信號通路的TLR家族成員。TLR4具有多種不同結(jié)構(gòu)的配體，如植物二萜紫杉醇、呼吸道合胞病毒的融合蛋白、纖連蛋白和熱休克蛋白，其中最重要的配體是脂多糖。脂多糖是革蘭陰性菌外膜的重要成分，有強(qiáng)大的免疫刺激活性，TLR4通過識別脂多糖激活下游信號通路，在機(jī)體的細(xì)菌感染和免疫反應(yīng)中起著重要作用。

TLR4介導(dǎo)的炎癥與免疫反應(yīng)在女性生殖系統(tǒng)相關(guān)疾病中起著重要作用，而陰道微生態(tài)全程參與了女性生殖系統(tǒng)相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展。女性陰道微生態(tài)群落可以分為5組，其中4組以乳桿菌、卷曲乳桿菌、加氏乳桿菌、詹氏乳桿菌為主，而第5組的乳桿菌比例較低，嚴(yán)格厭氧菌比例較高。陰道微生態(tài)中最常見的菌群是乳桿菌。乳桿菌主要是通過產(chǎn)生乳酸來維持陰道的微生態(tài)平衡，從而發(fā)揮抑制炎癥的作用，除了乳桿菌外，陰道中的其他菌群也可能引起免疫反應(yīng)，甚至?xí)到馑拗髡衬?，?dǎo)致宿主更易感染。本文從TLR4的結(jié)構(gòu)與功能、TLR4介導(dǎo)的信號通路及TLR4與陰道微生態(tài)的關(guān)系3個方面對TLR4做一綜述。

1 TLR4的結(jié)構(gòu)與功能

1.1 TLR4的結(jié)構(gòu) TLR4是跨膜蛋白，其結(jié)構(gòu)分為3部分，分別是含大量亮氨酸重復(fù)序列的胞外區(qū)、跨膜區(qū)，以及與銜接蛋白相互作用的胞質(zhì)區(qū)。這個與銜接蛋白相互作用的胞質(zhì)區(qū)即為TIR(Toll/interleukin-1 receptor domain , TIR)結(jié)構(gòu)域，激活后TIR作為一個支架來募集銜接蛋白。銜接蛋白MyD88、MyD88連接蛋白(MyD88-adaptor like, Mal)、TRIF、TRIF相關(guān)的接頭分子(TRIF-related adaptor molecule,TRAM)和SARM蛋白同樣有TIR結(jié)構(gòu)域，通過同源性TIR結(jié)構(gòu)域，銜接蛋白可以與TLR相互作用，激活其下游一系列信號通路。

1.2 TLR4的功能 TLR4最重要的功能之一是其可以識別革蘭陰性菌脂多糖，激活免疫反應(yīng)，在炎癥反應(yīng)和腫瘤微環(huán)境中起著重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，雖然不同TLR的連接靶點(diǎn)不同，但不同TLR可以共享信號通路，誘導(dǎo)固有免疫反應(yīng)。TLR識別配體和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)依賴于從胞膜、胞質(zhì)到胞核的許多分子，這些分子可以通過交叉調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)修飾、輔助輔因子等調(diào)節(jié)TLR的反應(yīng)。TLR4是第一個被發(fā)現(xiàn)的TLR家族成員，早在1998年Beutler等發(fā)現(xiàn)哺乳動物TLR4蛋白可識別脂多糖，并可能通過質(zhì)膜傳遞脂多糖信號，同時也發(fā)現(xiàn)TLR4基因突變可導(dǎo)致革蘭陰性菌膿毒癥，破壞免疫功能。一項(xiàng)在雞的陰道細(xì)胞中的研究發(fā)現(xiàn)，TLR4還可以識別陰道細(xì)胞表達(dá)的促炎細(xì)胞因子和趨化因子。

2 TLR4介導(dǎo)的信號通路

TLR的信號通路涉及5種銜接蛋白，即MyD88、MAL、TRIF、TRAM和SARM，介導(dǎo)一系列的信號傳導(dǎo)。TLR4信號通路在整個TLR介導(dǎo)的信號通路中占有重要地位。TLR4是介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要PRR，而且是唯一可以經(jīng)MyD88依賴型和TRIF依賴型兩條信號通路的TLR家族成員。

TLR4的MyD88依賴的信號通路是TLR4經(jīng)典的信號通路，在識別細(xì)菌脂多糖方面非常重要。TLR4除了MyD88依賴的經(jīng)典信號通路之外，還有涉及銜接子如MAL、TRIF、TRAM和SARM的非MyD88依賴的信號通路。TLR4介導(dǎo)的信號通路錯綜復(fù)雜，多條通路級聯(lián)交叉，最終導(dǎo)致炎癥及其他反應(yīng)。了解TLR4介導(dǎo)的信號通路機(jī)制對于開發(fā)靶向藥物，治療炎性疾病以及改善腫瘤的炎性微環(huán)境有很重要的意義。

3 TLR4與陰道微生態(tài)的關(guān)系

3.1 陰道微生態(tài)的概念及其臨床意義 女性的陰道微生態(tài)不僅僅指陰道菌群，而是一個整體的概念。在通常狀態(tài)下，陰道微生態(tài)由4個成分組成，分別是正常的陰道解剖結(jié)構(gòu)、周期性的內(nèi)分泌變化、陰道局部免疫系統(tǒng)以及陰道各種菌群。正常和異常陰道微生物群是由200多種細(xì)菌組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，受基因、種族背景、環(huán)境和行為、雌激素、抗生素、避孕藥等影響，陰道微生物群是動態(tài)變化的。

陰道微生態(tài)與女性常見的生殖道感染如細(xì)菌性陰道病、陰道念珠菌病、淋病、尿路感染，甚至婦科腫瘤都有著密切的聯(lián)系，是陰道微生態(tài)的失衡導(dǎo)致疾病的發(fā)生，還是疾病引起陰道微生態(tài)的改變的因果關(guān)系尚未清楚，但公認(rèn)的一點(diǎn)是陰道微生態(tài)對女性泌尿、生殖系統(tǒng)健康十分重要。在治療方面，對于常見的女性生殖道感染通常的治療手段為抗菌藥物、激素、益生菌，通常使用抗菌藥物是為了消除致病菌，恢復(fù)正常的陰道菌群平衡，益生菌也有助于女性恢復(fù)健康的陰道微生態(tài)，陰道微生態(tài)在女性生殖道疾病中無論是病因方面還是治療方面都起著十分重要的作用。陰道微生態(tài)是在動態(tài)變化的，其中陰道菌群是陰道微生態(tài)的重要組成部分，在陰道微生態(tài)中各種菌群失衡必然會引起陰道微生態(tài)的失衡，進(jìn)而導(dǎo)致多種婦科疾病的發(fā)生。

3.2 TLR4與陰道微生態(tài)平衡

3.2.1 TLR4與陰道優(yōu)勢菌群 乳桿菌是女性陰道微生態(tài)中的優(yōu)勢菌群。Mendling等研究發(fā)現(xiàn)個體的陰道健康主要是由幾種乳桿菌支配的。這些乳桿菌與抗菌物質(zhì)、細(xì)胞因子、防御素和其他抵抗菌群失調(diào)、感染的物質(zhì)以及對非早產(chǎn)的正常妊娠的護(hù)理一起支持防御系統(tǒng)，并且在菌群失調(diào)的情況下，乳桿菌的數(shù)量會增加。乳桿菌也是常見的益生菌，可以激活巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，從而調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)。乳桿菌產(chǎn)生的高濃度乳酸是決定陰道微生態(tài)的健康和失調(diào)的最重要因素，乳酸可以使陰道酸化，但在陰道微生態(tài)失調(diào)狀態(tài)下乳酸急劇下降，陰道pH值增大，并且乳酸在抗菌、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)中也起著十分重要的作用。

乳桿菌在調(diào)節(jié)腸道中的炎癥時也起到關(guān)鍵作用。Compare等用炎癥后腸易激綜合征離體器官培養(yǎng)模型研究乳桿菌對粘膜炎癥的影響，發(fā)現(xiàn)干酪乳桿菌-DG能顯著降低脂多糖刺激后促炎細(xì)胞因子和TLR4的mRNA表達(dá)。乳桿菌在腸道中可以下調(diào)TLR4的mRNA水平，從而減少炎癥反應(yīng)，乳桿菌在腸道對TLR4的影響已經(jīng)有較多的研究，但乳桿菌在陰道對TLR4的影響的研究還不夠充分。

Rahbar等研究了陰道分離的乳桿菌對TLR4信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)作用，發(fā)現(xiàn)在條件培養(yǎng)基(加入乳桿菌的胚胎牛血清的RPMI培養(yǎng)基)處理的CAOV-4細(xì)胞中，TLR4的mRNA和蛋白水平降低，但大腸桿菌(作為病原體陽性對照)處理的CAOV-4細(xì)胞中TLR4的mRNA和蛋白水平顯著升高。乳桿菌在陰道和腸道中一樣可以使TLR4的mRNA 和蛋白水平降低，從而減少炎癥反應(yīng)。然而，Oerlemans等的一項(xiàng)關(guān)于需氧菌性陰道炎(aerobic vaginitis, AV)的研究發(fā)現(xiàn)，在大部分的AV患者中乳桿菌的豐富度降低，一些潛在的病原體或致病菌較正常陰道微環(huán)境增加了，但僅輕微刺激了TLR4，并且減少了TLR2/6的激活，研究人員推測可能是AV導(dǎo)致了陰道微生態(tài)的改變，而不是陰道微生態(tài)的改變導(dǎo)致了AV，因此恢復(fù)女性陰道微生態(tài)和乳桿菌平衡的益生菌在治療AV中具有重要意義。

TLR4介導(dǎo)的信號通路在炎癥反應(yīng)中意義重大。在過去對于人體微生態(tài)的研究中，腸道菌群是一個研究熱點(diǎn)，乳桿菌在腸道中可以降低TLR4的mRNA水平從而減少炎癥反應(yīng)。從研究腸道中的乳桿菌轉(zhuǎn)到陰道中的乳桿菌，研究人員發(fā)現(xiàn)陰道中的乳桿菌同樣可以降低TLR4的mRNA水平,從而減少炎癥反應(yīng)。乳桿菌在女性陰道微生態(tài)和女性生殖道健康中的作用是十分重要的，其原因之一就是上文所述的乳桿菌可以調(diào)節(jié)TLR4介導(dǎo)的信號通路，而TLR4信號通路十分復(fù)雜，不止于上文涉及的TLR4/NF-κB信號通路，研究乳桿菌對TLR4信號通路上其他調(diào)控原件的影響，探索乳桿菌調(diào)控TLR4信號通路上更加完整的機(jī)制，將有助于更有效的抗炎藥物甚至抗癌藥物的研發(fā)。對于陰道微生態(tài)失衡與女性生殖道炎性疾病甚至癌癥的因果關(guān)系至今尚未明確，但無論因果，恢復(fù)女性陰道微生態(tài)平衡的益生菌對于女性生殖道健康都是有益的。

3.2.2 TLR4與陰道非優(yōu)勢菌群

3.2.2.1 TLR4與淋病奈瑟菌 淋病奈瑟菌可以導(dǎo)致淋病，育齡女性感染嚴(yán)重淋病后會增加盆腔炎、異位妊娠和不孕等發(fā)生風(fēng)險。淋病奈瑟菌嚴(yán)重危害女性健康,其是一種常見革蘭陰性菌，外膜有豐富的脂多糖。為了研究脂多糖及其同源受體TLR4在女性生殖道急性淋病奈瑟菌感染黏膜反應(yīng)中的作用，Andrade等研究發(fā)現(xiàn)，淋病奈瑟菌感染誘導(dǎo)的 I 型干擾素依賴于cGAS/STING和TLR4信號通路。Packiam等用經(jīng)陰道接種淋病奈瑟菌的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)TLR4信號通路可以調(diào)控女性生殖道淋病奈瑟菌感染早期的炎癥反應(yīng)和控制細(xì)菌的復(fù)制。Yang等研究了TLR2和TLR4在子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞感染淋病奈瑟菌后引起的損傷中的作用，發(fā)現(xiàn)淋病奈瑟菌可以抑制細(xì)胞活力，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)，若TLR2/TLR4減少，可延緩由感染引起的細(xì)胞凋亡和炎癥，抑制感染引起的損傷。

淋病奈瑟菌感染引起的炎癥反應(yīng)受到TLR4介導(dǎo)的信號通路的調(diào)控，當(dāng)TLR4減少時，淋病奈瑟菌感染引起的炎癥反應(yīng)也減少了。目前常用的治療淋病的方法是使用抗生素，抗生素的耐藥性問題在我國十分嚴(yán)峻，針對TLR4信號通路上的多個靶點(diǎn)，研發(fā)可以減少TLR4或其下游信號通路的制劑可以幫助臨床治療淋病甚至更多的感染和非感染性疾病。

3.2.2.2 TLR4與白假絲酵母菌 有研究表明，白假絲酵母菌可由共生模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏∧Ｊ剑鹉钪榫?。Wang等研究發(fā)現(xiàn)，白假絲酵母菌在遇到少量的氮?dú)夂拓S富的血清時，會上調(diào)一個小的分泌型富含半胱氨酸蛋白Sell(一種富含半胱氨酸的小蛋白)的表達(dá)。這種Sell激活NF-κB和MAPK信號通路，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子和趨化因子的表達(dá)。研究人員綜合遺傳和生化分析發(fā)現(xiàn)，TLR2和TLR4都是識別Sell所必需的。該研究還證明了Sell能夠在巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中同時參與TLR2和TLR4的促進(jìn)炎癥反應(yīng)。

Roselletti等以健康女性、無癥狀白假絲酵母菌攜帶者和有癥狀的陰道念珠菌病患者為研究對象，發(fā)現(xiàn)無癥狀和有癥狀的受試者的內(nèi)皮細(xì)胞中TLR2、TLR4和促紅細(xì)胞生成素產(chǎn)生肝細(xì)胞受體A2(erythropoietin-producing hepatocellular receptorA2,EphA2)的表達(dá)水平顯著高于健康受試者，轉(zhuǎn)錄因子、NF-κB和c-Fosp38基因(原癌基因)在有癥狀和無癥狀的假菌絲/菌絲攜帶菌者的內(nèi)皮細(xì)胞中被激活，而在無癥狀的酵母菌攜帶者的內(nèi)皮細(xì)胞中未被激活，且研究人員發(fā)現(xiàn)僅在有癥狀的患者中觀察到內(nèi)皮細(xì)胞的損害。

白假絲酵母菌可以引起念珠菌病，可累及患者的皮膚、黏膜甚至內(nèi)臟。機(jī)體感染白假絲酵母菌后通過TLR2和/或TLR4進(jìn)行識別，然后激活下游信號通路，最終激活NF-κB和MAPK信號通路，引起炎癥反應(yīng)。臨床上通常用抗真菌藥物來治療白假絲酵母菌病，長期口服抗真菌藥易導(dǎo)致肝、腎損傷，研發(fā)針對TLR4信號通路抑制白假絲酵母菌的藥物將會有助于臨床治療。

3.3 益生菌在TLR4相關(guān)的陰道微生態(tài)中的應(yīng)用 益生菌最初常用于改善腸道微生態(tài)。Yao等在研究益生菌對患有潰瘍性結(jié)腸炎大鼠TLRs表達(dá)的調(diào)節(jié)作用時發(fā)現(xiàn)，接受雙歧桿菌乳桿菌三聯(lián)活菌片治療的大鼠TLR4和TLR2的mRNA表達(dá)水平顯著降低。TLR4介導(dǎo)的信號通路可以引起炎癥反應(yīng)，在腸道中某些益生菌可以減少TLR4的mRNA表達(dá)，從而減少炎癥反應(yīng)，達(dá)到對某些腸道疾病治療的作用。

關(guān)于益生菌對TLR4介導(dǎo)的信號通路在陰道微生態(tài)中機(jī)制的研究還較少，但益生菌可以調(diào)節(jié)陰道微生態(tài)。乳桿菌是常見的益生菌，陰道中的乳桿菌可以降低TLR4的mRNA 水平從而減少炎癥反應(yīng)。所以可以大膽地推測益生菌可通過降低TLR4的mRNA 水平，來治療某些疾病并調(diào)節(jié)陰道菌群。

益生菌在臨床上可用于治療婦科炎性疾病。Hanson等認(rèn)為使用益生菌作為替代療法或共同療法可有效治療和預(yù)防泌尿生殖器感染。Russo等研究發(fā)現(xiàn)益生菌混合物、乳鐵蛋白與甲硝唑聯(lián)合使用可顯著改善細(xì)菌性陰道炎的癥狀，還可以改善Nugent評分和細(xì)菌性陰道炎的復(fù)發(fā)率。還有研究表明益生菌作為細(xì)菌性陰道炎常規(guī)治療(硝基咪唑、克菌定)的補(bǔ)充使用，有助于預(yù)防復(fù)發(fā)；但Xie等研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)治療相比，使用益生菌作為輔助療法可以提高外陰陰道假絲酵母菌病的短期治愈率和真菌治愈率，并降低在一個月內(nèi)的復(fù)發(fā)率，但對長期的治療效果似乎無影響。

在婦科炎性疾病的治療中，我國常用的益生菌制劑是定君生，其是一種陰道用乳桿菌活菌膠囊。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)方甲硝唑栓聯(lián)合定君生治療細(xì)菌性陰道病效果顯著,并且可以降低復(fù)發(fā)率。靳壽華以120例念珠性陰道炎患者作為研究對象，發(fā)現(xiàn)定君生聯(lián)合硝呋太爾制霉素治療念珠菌陰道炎，既可以清除念珠菌又可以改善陰道菌群及陰道的微環(huán)境。鄒端等研究發(fā)現(xiàn)，定君生聯(lián)合氟康唑可以有效治療重度外陰陰道假絲酵母菌病，既能抑制致病菌的生長，又能改善陰道微環(huán)境。還有研究發(fā)現(xiàn)乳酸與氟康唑聯(lián)合治療外陰陰道假絲酵母菌病，可明顯提高氟康唑的抗炎作用并且有效調(diào)節(jié)患者的陰道微生態(tài)。

TLR4作為識別革蘭氏陰性菌，激活NF-κB信號通路的重要受體，是引起局部或機(jī)體免疫和炎性微環(huán)境改變的重要環(huán)節(jié)，一直以來廣受研究人員的關(guān)注。陰道中的不同菌群只是陰道微生態(tài)的組成成分之一，只研究TLR4調(diào)控的陰道菌群是不夠的，還應(yīng)該對TLR4與陰道的結(jié)構(gòu)、女性內(nèi)分泌變化、陰道局部的免疫系統(tǒng)進(jìn)行研究。陰道菌群中的一些致病菌如淋病奈瑟菌、白假絲酵母菌都可以通過TLR4/NF-κB信號通路引起婦科炎性疾病。未來的研究可以針對該信號通路上的靶點(diǎn)設(shè)計(jì)研發(fā)新的藥物治療婦科炎性疾病。由于TLR4介導(dǎo)的信號通路是復(fù)雜的，未來的研究還可以探討TLR4介導(dǎo)的其他信號通路在調(diào)控陰道微生態(tài)上的機(jī)制，從而更全面的認(rèn)識婦科炎性疾病甚至婦科腫瘤。