神经变性中的Toll样受体

小胶质细胞

小胶质细胞是驻留在中枢神经系统内的骨髓源性巨噬细胞样细胞。约占成人中枢神经系统的10%，它们在生理和病理条件下介导神经元免疫相互作用³³大量证据表明，小胶质细胞除了表达功能性下游TLR信号所需的衔接蛋白外，还表达广泛的TLR。小胶质细胞在两种小鼠中都表达大量TLR mRNA¹³和人类¹⁵Jack及其同事最近的一项研究表明，TLR1-9在小胶质细胞中表达，而TLR10则不表达³⁴Bsibsi及其同事显示了类似的表达模式。¹⁵有趣的是，不同的人类供体之间TLRs 2、3和4的表达存在很大差异¹⁵激活后，小胶质细胞TLR mRNA和蛋白表达增加。例如，Kielian及其同事³⁵显示在用TLR配体如LPS、肽聚糖（PGN）或革兰氏阴性菌刺激时金黄色葡萄球菌TLR2 mRNA和蛋白的表达以及MyD88蛋白水平升高。小胶质细胞是抵抗中枢神经系统内入侵病原体的关键防御系统，因此，通过单一类型配体或配体组合激活这些细胞，导致分泌细胞因子和趋化因子环境，这并不奇怪。例如，用LPS刺激人小胶质细胞TLR4可导致促炎细胞因子TNF-α和IL-6的分泌^36,37以及抗炎细胞因子IL-10³⁸此外，人类小胶质细胞受到TLR 3配体poly I:C的刺激，产生IL-12、TNFα、IL-6、趋化因子（C-X-C基序）配体10（CXCL-10）、IL-10和IFNβ^34,39刺激TLR2主要导致IL-6和IL-10的分泌³⁴此外，低氧等应激条件会增强小胶质细胞TLR的表达^40,41.

尽管不同TLR启动的信号级联存在收敛性，但TLR激活的功能响应存在很大差异。在最近的一项研究中，Zuiderwijk-Sick及其同事⁴²发现与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子分化的细胞相比，用巨噬细胞集落促进因子分化的小胶质细胞表达更多TLR8编码mRNA和蛋白。因此，这些细胞在TLR8激活时分泌更多的促炎细胞因子。这开启了一种可能性，即小胶质细胞对不同刺激作出反应时，能够产生病原体特异性反应。CD4 T细胞小胶质细胞活化后也出现类似现象⁴³TLR3激活的胶质细胞诱导CD4 T细胞的TH1极化和IFNγ分泌，但不影响其增殖。对照组中，TLR2和4激活的胶质细胞减少胶质细胞主要组织相容性复合体II类的表达，并抑制CD4 T细胞增殖。

小胶质细胞TLR信号可能在炎症激活后的细胞死亡和存活中发挥作用。TLR4，而不是TLR2，结扎通过自分泌/旁分泌IFNβ的产生使小胶质细胞对凋亡敏感⁴⁴此外，Lehnardt及其同事⁴⁵最近描述了TLR2和caspase-8在B组链球菌（GBS）诱导凋亡中的协同作用。GBS过度激活小胶质细胞可诱导TLR2-MyD88而非一氧化氮（NO）或caspase-3介导的凋亡。阿瓦利和同事们也以类似的方式⁴⁶结果表明，TLR2信号的抑制阻止了疱疹病毒（HSV-1）孵育的小胶质细胞的凋亡。这些研究表明，中枢神经系统中存在固有免疫系统的自我调节，这有助于防止病原体感染期间的过度炎症。相反，最近的一项研究表明小胶质细胞TLR4信号可能具有神经保护作用，因为LPS被证明是诱导NFκB非依赖/JNK介导的GDNF基因表达的原因⁴⁷.

星形细胞

与小胶质细胞类似，星形胶质细胞也广泛表达这些受体。TLRs 1-7、9和10的mRNA在人类原代星形胶质细胞培养物中可检测到，使用星形胶质细胞特异性GFAP染色显示为不含小胶质细胞。³⁴小鼠星形胶质细胞表达TLR1-6 mRNA，并在各自的配体刺激下产生促炎细胞因子。¹⁴然而，这些数据仍需要使用单细胞PCR进一步确认，以排除污染小胶质细胞作为TLR mRNA来源。

据报道，星形胶质细胞TLR激活后会产生多种细胞因子和趋化因子。细胞因子和TLR激动剂都诱导趋化因子（C-C基序）配体（CCL）2、CCL3、CCL5、ICAM-1和血管细胞粘附分子-1（VCAM-1）的表达。此外，LPS和Poly I:C分别诱导TLRs 4和TLRs 3的更强表达。此外，LPS和Poly I:C诱导产生IL-6、TNF-α、IFN-α4、IFN-β和iNOS，其强度甚至强于细胞因子激活的星形胶质细胞诱导的⁴⁸聚I:C活化还诱导CXCL-10的产生³⁴当dsRNA和LPS并行激活星形胶质细胞时，它们分泌IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α、GM-CSF、LTβ和TGF-β3细胞因子，而MIF分泌受到抑制。这种激活对IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-10、TGF-β1、TGF--β2、TNF-β和IFN-γ的分泌没有影响⁴⁹然而，该研究并未排除培养物中存在小胶质细胞污染的可能性，这意味着这些细胞因子中至少有一部分可能来自小胶质细胞。最近，发现他汀类药物参与增强TLR4介导的细胞因子表达；Rho蛋白介导TLR4信号传导的负反馈抑制⁵⁰内源性配体也负责星形胶质细胞中TLR的激活。用可溶性CD14激活TLR2可产生CXCL8、IL-6和IL-12p40细胞因子。有趣的是，与LPS处理的星形胶质细胞相比，这种激活并不诱导促炎细胞因子TNF-α和IL-1β的分泌⁵¹.

人类星形胶质细胞组成性表达高水平的TLR3和TLR适配器分子，如MyD88、TIRAP/Mal和TICAM-1/TRIF⁵²，尽管TLR4信令的TRIF分支处于非活动状态⁴⁹与此一致，用促炎细胞因子或TLR激动剂刺激人类星形胶质细胞可诱导TLR3选择性上调，这对星形胶质细胞中MyD88诱导的依赖性信号传导具有关键作用⁵³此外，TLR3激活后，星形胶质细胞自身产生的介质集合有助于星形胶质细胞生长抑制、内皮细胞生长抑制和器官型脑片培养中神经元的存活⁵³这表明星形胶质细胞在神经炎症反应中表达TLR3，神经炎症激活时可能介导神经保护。

虽然一些实验室已经报道了星形胶质细胞中TLR的表达和信号传递，但星形胶质细胞培养物中潜在的小胶质细胞污染可能会影响这些结果。事实上，一些实验室无法显示人类星形胶质细胞中TLR mRNA的表达。⁵⁴因此，有必要为星形胶质细胞对TLR激活的特异性反应提供更有力的证据。由于即使1%的胶质细胞受到污染也会影响PCR的结果，这可以通过使用单细胞PCR或使用磁珠分离星形胶质细胞，然后测量蛋白质水平来实现。

少突胶质细胞

与其他类型的细胞相比，对于少突胶质细胞TLR的表达和功能知之甚少。Bsibi及其同事首次报道了这些细胞中的TLR¹⁵显示TLR2和3的主要表达。Lehnardt及其同事证实了少突胶质细胞TLR2表达的证据⁵⁵虽然TLR2在少突胶质细胞中的确切作用尚不清楚，但有证据表明，该受体的激活参与中枢神经系统的修复。少突胶质细胞前体细胞移植到成年大鼠视网膜并被TLR2配体酵母多糖激活后诱导炎症介导的髓鞘重分化⁵⁶这通过增强中枢神经系统神经元的髓鞘化，为少突胶质细胞通过TLR2介导的信号传递提供了可能的神经保护作用。另一份报告表明，脊髓损伤后损伤修复过程中少突胶质细胞中TLR信号的参与⁵⁷TLR2敲除小鼠或TLR4功能缺失突变的小鼠在脊髓损伤后表现出髓鞘化减少，这表明这些受体的存在对正确的髓鞘化是必要的。相反，最近的一项研究揭示了椎管内微量注射TLR4（LPS）和TLR2（酵母多糖）配体的不同作用，并表明TLR2的激活并不总是具有神经保护作用⁵⁸注射LPS后，少突胶质前体细胞（OPC）的增殖显著增强，甚至超过了OPC增殖的阳性调节物溶血磷脂。相反，酵母多糖注射液诱导少突胶质细胞完全丢失，而OPC没有增殖。在这个模型中，酵母菌多糖还引起病变周围完整的有髓轴突延迟扩张和脱髓鞘。LPS和酵母多糖在不同模型中对少突胶质细胞的作用之间的矛盾似乎尚未解决，需要对TLRs在少突胶质细胞中的表达和功能进行更多的研究。

5.1 TLR在缺血性卒中中的作用

TLRs介导免疫细胞炎症反应的能力表明它们参与炎症反应和缺血诱导的神经元损伤。表达研究证实，脑缺血导致小鼠中枢神经系统TLR2、TLR4和TLR9的mRNA上调⁶⁸此外，与局灶性脑缺血损伤后的野生型小鼠相比，缺乏TLR2或TLR4的小鼠表现出梗死面积减小^68,69炎症反应在脑缺血损伤中起关键作用；然而，TLRs在介导神经元损伤中的复杂机制和确切作用仍然模糊不清。

首次利用TLR4突变小鼠进行直接研究，确定TLR4在大脑中动脉闭塞（MCAO）后缺血/再灌注损伤中的作用⁶⁹在这些小鼠中，TLR4的细胞内区域发生点突变，导致其对LPS无反应⁷⁰TLR4突变小鼠的神经行为得到改善，水肿减轻，MCAO后血清中促炎细胞因子分泌水平降低，如TNF-α和IL-6。在全脑缺血/再灌注（I/R）模型和TLR4突变小鼠中也报告了类似的结果⁷¹全脑I/R升高TLR4表达，导致NF-κB通路激活，并释放促炎细胞因子TNF-α和IL-6。然而，TLR4突变小鼠表现出神经损伤和凋亡减少，同时促炎细胞因子分泌减少。此外，在TLR4突变小鼠中，AKT-GSK3-β生存途径被激活，而不是NF-κB，这表明其可能在TLR4-缺陷动物缺血性中风后的有益结果中发挥作用。同样，TLR4突变对MCAO和视网膜神经节细胞切断术具有保护作用⁷²MCAO后，TLR4功能的丧失与受损神经元中p38、JNK、ERK1/2和iNOS的表达减少有关，提示TLR4在MCAO损伤中的必要性。

Caso及其同事最近的另一项研究⁷³结果表明，TLR4缺陷小鼠的梗死体积较低，在神经和行为测试中的结果较好。缺乏TLR4的小鼠脑卒中诱导的IRF-1、诱导型一氧化氮合酶和环氧合酶-2（COX-2）表达较少，而COX-2是与脑损伤有关的介质。TLR4缺乏小鼠大脑中IFN-β和脂质过氧化标记物丙二醛的水平也低于对照小鼠。此外，Caso及其同事发现，在实验性中风后，TLR4缺陷小鼠中诱导和介导脑损伤的基质金属蛋白酶-9的表达也降低。Caso等人，2007年。与TLR4缺陷小鼠的这些研究类似，Lehnardt及其同事^45,74发现在局灶性脑缺血模型中，与野生型小鼠相比，TLR2缺陷小鼠的CNS损伤减少。野生型小鼠在脑缺血期间TLR2 mRNA上调，他们发现在缺血的大脑中，TLR2蛋白在缺血24至72小时后浸润性病变相关小胶质细胞中表达。Lehnardt及其同事得出结论，小胶质细胞中的TLR2会传播中风诱导的中枢神经系统损伤^45,74除了诱导内源性胶质细胞产生细胞因子外，最近的研究结果表明，中风后TLR上调粘附分子的表达，促进淋巴细胞浸润缺血脑区，这可能导致神经元损伤¹⁶综上所述，这些研究表明TLR4信号调节缺血诱导的神经元损伤的严重程度，并提示TLR4是中风治疗的靶点。

神经元TLR在缺血性中风期间和之后的特殊作用最近开始被揭示，当Tang及其同事¹⁶显示TLR2和4在缺血性脑损伤中的关键作用。在生理条件下，发现神经元表达广泛的TLR（1-9）。然而，早在I/R启动后一小时体内神经元诱导TLR2和4的高表达。这表明神经元是第一个通过表达TLR2和4对缺血作出反应的细胞，而缺血损伤后24至72小时，TLR2的表达转移到浸润性小胶质细胞^16,74重要的是，TLR2和4缺陷小鼠的皮层神经元培养物显示，葡萄糖剥夺后存活率增加。这表明，介导缺血损伤的机制及其在TLR2和4突变小鼠中的预防不仅由星形胶质细胞、小胶质细胞、巨噬细胞或浸润性免疫细胞诱导的炎症促进，而且还由神经元自身TLR的早期激活促进。

目前，对TLR在脑卒中中的作用机制知之甚少，必须回答许多基本问题才能形成一个大的图景。到目前为止，对缺血性脑卒中中TLR的研究主要集中在TLR4的缺血性损伤，在较小程度上，TLR2是突变小鼠。虽然这一方法首次揭示了TLR信号在缺血性脑卒中中的相关性，但还无法理解TLR信号对特定细胞类型的作用。由于缺血性脑卒中的病理过程中涉及许多不同的细胞，例如神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞、内皮细胞和入侵的免疫细胞，因此这个问题非常重要（参见图2). 解决神经元TLR信号问题的一个潜在策略是通过使用神经元特异性启动子来敲低神经元TLR。这可能为以下问题提供了一个更明确的答案：神经元中的TLR信号是否在缺血性脑卒中后的神经元损伤中发挥有害作用。

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图2

TLR信号在胶质细胞、内皮细胞、白细胞和神经细胞在缺血性卒中发病过程中的作用。在缺血性中风期间，TLR被激活，并诱导胶质细胞、内皮细胞和浸润淋巴细胞中的NFκB活化。在神经元中，JNK/AP-1通路被激活。这最终导致促炎细胞因子和趋化因子的分泌、一氧化氮合酶和环氧合酶-2的表达诱导。内皮细胞功能障碍导致血脑屏障通透性，从而进一步促进脂质过氧化、神经元凋亡、梗死和神经功能缺损。

5.2阿尔茨海默病的TLR

阿尔茨海默病（AD）是一种进行性神经退行性疾病，其特征是记忆丧失和其他认知缺陷的逐渐发生和进展。AD的确诊依据是存在由β淀粉样前体蛋白（APP）的蛋白水解产生的神经毒性淀粉样β肽（Aβ）组成的细胞外淀粉样斑块，以及由过度磷酸化的不溶性tau蛋白组成的细胞内神经原纤维缠结⁷⁵导致或易患AD的遗传因素包括APP和早老蛋白1和2的突变（导致早发常染色体显性遗传性AD）以及载脂蛋白E的多态性（ApoE4增加AD的风险）。反应性胶质细胞激活固有免疫反应是AD的一贯病理事件。AD脑中的神经炎症集中在aβ斑块部位，表现为促炎细胞因子、补体成分和蛋白酶水平增加^76,77.Aβ斑块被活化的星形胶质细胞和小胶质细胞包围和浸润，这被认为是局部炎症成分的主要来源⁷⁶.

神经炎症被认为在AD发病机制中起主要作用，因为长期使用非甾体抗炎药可降低AD风险并可能延缓疾病进展^78,79此外，在AD脑中TLR表达上调。与野生型对照组相比，在AD小鼠模型中对TLR的筛选显示TLR2和TLR7转录水平上调⁸⁰.TLR2和4在AD患者大脑中的表达增加⁸¹此外，多个TLR基因（1-8）在AD患者死后组织中的小胶质细胞中表达，表达水平不同¹⁵在AD中TLR的表达增加使其成为神经退行性机制和疾病进展的潜在参与者。

TLR4基因已成为AD的候选易感基因。由于转录起始位点下游896个核苷酸的腺嘌呤到鸟嘌呤取代，TLR4的基因座出现了一种常见的错义多态性。这种取代导致甘氨酸取代氨基酸299（Asp299Gly）处的天冬氨酸，并改变TLR4胞外区的结构。这种突变减弱了TLR4信号对LPS的反应，并降低了诱导炎症的能力⁸²因此，这种多态性与心血管疾病减少和成功老龄化相关⁸³在意大利人群队列中，Asp299Gly多态性与晚发型AD风险降低相关，与易感基因APOEε4无关⁸⁴然而，Asp299Gly多态性介导神经保护和降低迟发性AD风险的确切机制仍有待阐明。

在AD脑中，活化的胶质细胞围绕Aβ斑块表达高水平的TLR4和TLR2^67,81Aβ斑块与反应性星形胶质细胞和小胶质细胞之间的密切联系导致了这些细胞有助于斑块形成的断言⁸⁵APP转基因小鼠逐渐积累Aβ沉积，与野生型同窝小鼠相比，TLR4 mRNA表达显著增加⁸¹用LPS（TLR4配体）治疗12周的年轻APP转基因小鼠在整个新皮质和海马区显示出大量活化的小胶质细胞和星形胶质细胞。此外，LPS治疗后，神经元内Aβ显著积聚，这些细胞与活化的小胶质细胞非常接近⁸⁶.

我们使用TLR4突变小鼠的原代神经元培养物检测了TLR4在AD中的作用⁸⁷Aβ通过引起膜相关氧化应激和产生脂质过氧化反应产物4-羟基壬醛（HNE）来损伤神经元。我们发现，在暴露于Aβ和脂质过氧化产物HNE期间，TLR4表达增加。此外，接触Aβ和HNE的神经元中JNK和caspase-3活性水平增加。选择性消除TLR4功能显著抑制Aβ和HNE诱导JNK和caspase-3活化的能力⁸⁷表明TLR4表达增加了神经元对Aβ诱导损伤的敏感性。与此一致，我们发现与对照组相比，AD脑组织样本中TLR4的水平降低。综上所述，这表明表达TLR4的神经元对Aβ的敏感性增加，并且容易在AD中退化。

除了流行病学研究表明TLR4的突变降低了神经退行性变的易感性外，其他数据表明TLR4的激活是AD中Aβ清除所必需的。例如，DiCarlo及其同事⁸⁸结果表明，在年轻和老年APP/早老素-1双突变转基因小鼠中，海马内急性注射LPS可显著减少Aβ沉积，这取决于小胶质细胞的激活⁸⁹小鼠APP和人类PS1的双重突变（外显子9缺失），以及TLR4的点突变，在新皮质和海马中都表现出aβ沉积增加⁹⁰这些小鼠培养的小胶质细胞对TLR4配体无反应，而野生型窝友培养的小神经胶质细胞中TLR4的激活可诱导Aβ的吞噬作用⁹⁰除了TLR4，其他TLR的激活也可能有助于Aβ的清除。肽聚糖（PGN）激活TLR2启动小胶质细胞BV-2对Aβ的摄取^90,91CpG激活TLR 9还可显著清除培养的小鼠小胶质细胞中的Aβ^90,92.

尽管TLR被外源性病原体激活，越来越多的证据表明Aβ本身激活TLR并介导小胶质细胞激活。通过一氧化氮和TNF-α的生成评估，Aβ刺激小胶质细胞的水平与LPS（TLR4）、Pam（TLR2）和CpG（TLR9）相似⁹³Walter及其同事最近发现，在小鼠小胶质细胞培养物中聚集的Aβ刺激亚硝酸盐和TNF-α的生成。然而，对TLR4点突变小鼠小胶质细胞培养物的Aβ刺激显著减弱，这表明Aβ激活小胶质细胞至少部分需要TLR4的功能⁸¹与此一致，与TLR4野生型AD小鼠相比，TLR4突变型AD小鼠也表现出TNF-α、IL-1β、IL-10和IL-7的减少，这表明AD中活化的小胶质细胞上调这些细胞因子依赖于TLR4信号⁹⁴.Aβ使小胶质细胞对LPS刺激敏感⁹⁵Aβ和LPS的联合应用增加了TLR4的激活，导致一氧化氮和TNF-α的释放增加⁹³TLRs与Aβ和Pam3Cys共刺激可增强TLR2刺激。然而，Aβ对TLR信号的增强并不均匀，因为Aβ通过CpG抑制TLR9的激活⁹³这可能是由于TLR9受体在内质网中的位置和/或TLR受体的不同信号机制所致^96,97此外，CpG激活TLR9可能具有抗炎活性⁹⁸.

TLR激活导致Aβ清除的机制尚不清楚。人类G蛋白偶联甲酰肽受体样1（FPRL1）对人类巨噬细胞吞噬Aβ至关重要⁹²最近，在阿尔茨海默病小鼠模型中，其小鼠同源物mFPR2在TLR激活后Aβ的小胶质细胞清除中被证实具有重要作用。TLR2和TLR9对Aβ蛋白的吞噬作用依赖于培养小鼠小胶质细胞中mFPR2的激活。TLR2和TLR9的激活启动p38 MAPK信号传导、mFPR2表达和随后的Aβ内化^91,92与此一致，TLR4激活后的Aβ清除被G蛋白抑制剂百日咳毒素阻断⁹⁰表明TLR4诱导的Aβ吞噬作用通过类似的信号通路发生，需要mFPR2。因此，mFPR2的细胞表面表达可能是TLR激活的小胶质细胞中aβ的“传感器”^91,92.

目前，Aβ激活TLR是否有助于和/或抑制AD进展尚待确定。存在对比数据。TLR在Aβ沉积中的精确作用。因此，可能存在TLR激活平衡，其中轻度激活有益，促进aβ的摄取和分解。然而，小胶质细胞TLR的过度激活可能导致细胞毒性化合物的积累，如活性氧、细胞因子、补体和蛋白酶，从而导致损伤和最终的神经元丢失⁷⁶TLR信号通路是AD的潜在治疗靶点；然而，还需要更多的工作来描述TLR在Aβ沉积和清除中的复杂相互作用及其在AD发展中的确切作用。

5.3多发性硬化的TLR

多发性硬化（MS）是中枢神经系统的一种慢性炎症和脱髓鞘疾病。其特点是反复出现神经功能障碍，并伴有功能恢复期。病理学上，多发性硬化症的特征是中枢神经系统内出现多处脱髓鞘病变，常表现为轴突横断⁹⁹MS的病因尚不清楚，尽管据推测它是一种免疫介导的疾病，即自身反应性T细胞进入中枢神经系统并引发炎症反应，导致组织损伤，可能是感染后的损伤^100,101中枢神经系统内的MS病变与神经炎症有关，并被浸润的T淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞以及活化的小胶质细胞和反应性星形胶质细胞包围¹⁰²最常见的MS小鼠模型，实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE），是用CNS的佐剂和髓磷脂成分，如髓磷脂碱性蛋白、蛋白脂质蛋白或髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白免疫小鼠而诱导的。EAE的发生依赖于抗原提呈细胞激活促炎性CD4 Th1细胞，导致白细胞渗入CNS、炎症基因表达、小胶质细胞活化、星形胶质细胞增生和脱髓鞘损伤^103-105.

MS病变中TLR表达显著增加。多发性硬化症患者的小胶质细胞表达TLRs 1-8，通过PCR检测¹⁵此外，尽管MS患者的健康白质不含TLR，但活动性病变与小胶质细胞和星形胶质细胞上TLR3和TLR4的高表达有关。TLR3和TLR4定位检查显示，早期活动性MS病变与TLR3及TLR4在小胶质细胞内的囊泡定位有关，小胶质细胞位于病变外边缘的血管附近。相反，晚期活动性病变也含有星形胶质细胞表面TLR3和TLR4¹⁵这表明早期病变以小胶质细胞浸润为特征，而星形胶质细胞在后期MS病变中也很活跃。然而，TLR3和TLR4激活在这些病变中的确切作用尚不清楚。

与人类病变类似，在MS动物模型中，TLR在大脑和脊髓中的表达上调。在EAE中，髓鞘少突胶质细胞糖蛋白给药后10天，大脑内屏障微血管和室周器官中TLR2基因表达上调¹⁰⁵此外，在免疫后3周，在疾病的症状阶段，观察到TLR2 mRNA的显著上调。此时，TLR2 mRNA定位于整个大脑和脊髓的小胶质细胞，但在反应性星形胶质细胞中不存在。在整个大脑和脊髓中TLR2 mRNA上调的同时，TLR2表达区也存在NFκB、TNF-α和MCP-1上调。然而，TLR2缺陷小鼠仍然容易受到EAE的影响，这表明虽然TLR2转录在EAE进展过程中受到调节，但它并不需要参与疾病的发展¹⁰⁶Prinz及其同事¹⁰⁶最近扩展了这项研究，以检测EAE脊髓内广泛TLR的表达。在EAE初期，伴随着中枢神经系统白细胞浸润，脊髓内TLR1、TLR2、TLR4、TLR6、TLR7、TLR8、TLR9和MyD88增加。在EAE晚期，TLR7和TLR9 mRNA的表达进一步增加，表明通过这些受体的信号传导参与晚期活动性病变。与此一致，TLR9缺陷小鼠的脊髓表现出较小的白质损伤，浸润白细胞的数量降低¹⁰⁶因此，TLR9激活在改变EAE进展方面可能比TLR2更重要。

MS小鼠模型证实了在病变发展中选择TLR信号的必要性。髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白免疫后，缺乏TLR信号所需的衔接分子MyD88的小鼠对EAE不敏感¹⁰⁷表明MyD88依赖性途径对EAE的发展至关重要。相反，TLR4的缺失加剧了EAE症状，同时树突状细胞和血清中促炎细胞因子表达增加，表明这些受体调节疾病进展¹⁰⁷虽然EAE诱导TLR9缺陷小鼠产生的增强的外周免疫促炎细胞因子表明它也调节疾病的严重程度¹⁰⁷，这些小鼠的脊髓白质损伤较小，浸润白细胞数量减少¹⁰⁶。这些数据中似乎存在的差异可能是由于用于诱导EAE的免疫方法不同所致。虽然这些研究暗示TLR激活的有害影响，但Touil和他的同事们¹⁰⁸最近提出了TLR在EAE中作为神经保护剂的可能性。用poly I:C刺激TLR3抑制EAE中复发性脱髓鞘，与增加IFN-β生成和CCL2相关¹⁰⁸这表明，虽然通过TLR4和TLR9的MyD88依赖性信号可能介导疾病进展，但TLR3的激活可能对疾病起保护作用。

虽然TLR可能有助于MS的发展，但它们究竟如何改变中枢神经系统内的疾病过程尚不清楚。一种假说认为，小胶质细胞能够作为抗原提呈细胞，对促炎细胞因子作出反应，从而激活CD4+T细胞并促进神经炎症¹⁰⁹与此相一致，人类小胶质细胞和星形胶质细胞中TLR3和TLR4的激活引发CXCL-10的释放，CXCL-10是CD4+T细胞的重要化学吸引剂^34,110因此，TLR激活可能是将小胶质细胞转化为抗原提呈细胞并促进T细胞浸润MS病变的重要步骤。或者，TLR可能诱导产生促炎细胞因子，从而造成损害。在混合胶质细胞培养中，LPS激活小胶质细胞TLR4导致两个少突胶质细胞的损伤和死亡¹¹¹和神经元¹¹²此外，新生大鼠脑内注射TLR4激动剂LPS可诱导少突胶质细胞丢失和髓鞘减少，部分由促炎细胞因子IL-1β介导^111,113,114最近，李和同事们¹¹⁴表明促炎细胞因子IL-23p19在人类MS白质病变的巨噬细胞和小胶质细胞中表达，其在人类小胶质细胞的表达是在TLR2和TLR4激活后诱导的。总之，这表明小胶质细胞通过细胞因子的产生在介导中枢神经系统损伤中发挥作用。

虽然TLR传统上被认为只识别病原体相关的分子模式，从而保护身体免受微生物病原体的侵袭，但MS中TLR的表达表明这些受体在介导神经疾病中具有新的作用。然而，TLR在MS病变发展中的确切作用和机制，尤其是在区分小胶质细胞和星形胶质细胞对神经损伤的进展和/或保护作用方面，还有更多工作要做。MS白质病变的严重程度可能部分受到小胶质细胞和星形胶质细胞特异性TLR信号平衡的调节。此外，神经元TLR信号对MS神经退行性成分的潜在作用尚待阐明。人类MS组织在小胶质细胞和星形胶质细胞中均显示TLR表达，EAE中也诱导了类似的病理变化。然而，值得注意的是，EAE是由含有TLR配体的佐剂诱导的，因此使TLR参与疾病进展的结果的解释复杂化。因此，必须仔细考虑这些数据，并且在对人类MS组织的研究中必须确认所提出的机制。显然，还有更多的工作要做，以阐明TLR信号调节疾病进展的潜在机制，以及多种途径的激活如何改变神经炎症和中枢神经系统损伤。