中风具有极高的致死率和致残率，是人类三大致死疾病之一，全球每年发生中风的患者约1500万人之多，其中缺血性中风占87%^[1]。有研究显示脑缺血发生后的炎症反应可导致超过40%的中风患者在发病后一周内死亡或长期遗留中重度残疾^[2,3]，缺血性中风急性期的炎症反应受到关注。

Toll样受体(Toll like receptors,TLRs)作为炎症信号受体，其信号通路在脑缺血发生后引发的炎症级联反应过程中起到重要作用，与各类炎症介质表达密切相关^[4]。因此，干预炎症反应起始阶段TLRs信号传导通路，对有效减轻缺血性中风急性期的炎性损伤具有十分重要的意义。 1 TLRs与缺血性中风的炎症相关性

多年研究已发现，包括白介素家族(ILs)、核因子-κB(NF-κB)、基质金属蛋白酶(MMPs)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素(INFs)等大量炎症细胞因子均与缺血性中风炎症有关^[5]。脑缺血发生后上述炎症介质可通过TLRs的信号通路在中枢神经系统中表达上调，引起内源性的炎症级联反应。

TLRs属于模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)家族，在天然免疫系统中识别相应的病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)并与之结合，介导机体免疫反应。目前人类已发现了11种TLRs，其中TLR2、TLR3、TLR4、TLR7及TLR9与缺血性中风的炎症反应密切相关^[6,7]。脑缺血后小胶质细胞和星形胶质细胞迅速被浸润入脑组织的免疫细胞活化，并大量增生，相关TLRs被激活后可诱导NF-κB、AP-1及IFN-β最先活化，再逐步促进其他促炎细胞因子及黏附分子的大量表达，最终形成炎症^[8]。此外，TLR2和TLR4还能增加血管渗透性，TLR2与白细胞的迁移也有直接相关性，均可加重脑缺血后的炎性损伤^[9]。 2 TLRs的信号传导通路

TLRs的信号通路主要以髓样分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)依赖性途径和β干扰素TIR(Toll/IL-1 receptor,TIR)结构域衔接蛋白(TIR-domain-containing adapter inducing interferon-β,TRIF)依赖性途径为主，前者可完成除TLR3之外的TLRs的信号转导，后者可完成TLR3和TLR4的信号转导(见图 1)。目前研究表明，MyD88依赖性信号途径包括：TLRs与其相应配体结合并激活后发生二聚体化，其胞浆内的TIR结构域募集胞浆内的接头蛋白MyD88，MyD88氨基末端的死亡结构域(DD)与白介素1受体相关激酶4(interleukin-1 receptor associated kinase 4,IRAK4)的死亡结构域相互作用，导致IRAK1自主磷酸化^[8]。磷酸化的IRAK1与肿瘤坏死因子相关因子6(TNF receptor-associated factor 6,TRAF6)形成复合物，进而使TRAF6发生寡聚化而激活，TRAF6激活后通过TAK2接头蛋白(TAK2-blinding protein，TAB2)与生长因子β活化激酶(transforming growth factor-β activated kinase 1,TAK-1)相互作用，使TAK-1活化^[8]。TAK-1又分为两条途径向下传导：一是TAK-1激活IκB激酶(IκB kinase,IKK)，活化的IKK促进IκB(NF-κB抑制蛋白)磷酸化而降解，被解除抑制的NF-κB发生核转位，启动转录；二是TAK-1激活丝裂原活化蛋白激酶激酶6(mitogen-activated protein kinase kinase,MKK6)通路，最终导致转录因子AP-1和c-Jun活化，形成炎症^[10]。除TLR4外的TLRs可直接与MyD88作用，而TLR4则需要Toll/白介素1受体结构域衔接蛋白(Toll/interleukin-1 receptor adapter protein,TIRAP)辅助完成MyD88依赖性信号转导。TRIF依赖性途径：主要包含TRIF(又称TICAM-1)、TRIF相关接头分子(TRIF related adaptor molecule,TRAM)、IFN调节因子3(interferon regulatory factor 3,IRF3)、受体结合蛋白(receptor interacting protein,RIP)四种蛋白分子^[8]。TLR3被激活后可直接通过TRIF进行信号转导，而TLR4则通过TRAM与TRIF共同完成该信号转导。

TRIF一是通过TRAF3与肿瘤坏死因子受体相关因子联合核因子-κB激酶(tumor necrosis factor receptor-associated factor nuclear factor-κB,TANK)结合激酶1(TANK-binding kinase 1,TBK1)相互作用，进而引起IRF3磷酸化，磷酸化后IRF3形成二聚体并发生核转位，引起IFN-β基因及其他可诱导基因的转录；二是直接与TRAF6和RIP结合，最终激活NF-κB和AP-1。NF-κB和AP-1的活化均可导致炎症因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、NO、PAF、PGs和黏附分子等的大量表达，促进炎症的形成^[11]。已有研究表明，TLRs的MyD88依赖性信号传导通路，特别是TRAF6蛋白因子的信号通路对其下游的信号传导起到主要作用^[12]。

图 1 TRLs在炎症反应中的信号传导途径。左侧为MyD88依赖性信号通路，右侧为非MyD88依赖性信号通路，右上方为TLR3的信号通路(来源：[8]Catherine E Downes,Peter J Crack.Neural injury following stroke: are Toll-like receptors the link betweenthe immune system and the CNS? British Journal of Pharmacology,2010,160: 1872-1888.)

图选项

在缺血性中风的炎症级联反应过程中，起始阶段TLRs通过炎症信号的传导，刺激各类炎症介质的生成，包括NF-κB为首的炎症细胞因子，ICAM-1为主的黏附分子以及一些趋化因子；随后炎症细胞因子促进选择素、整合素、细胞黏附分子等在血管内皮细胞表面大量表达；最终各类黏附分子介导炎性细胞在血管内皮上进行一系列病理活动。虽然机体自身也能激活包括IL-10、IL-12、IL-18、TGF-β等抗炎细胞因子，但所发挥的抑制作用只能减轻小部分炎症反应。因而，干预炎症级联反应起始阶段的信号传导是抗炎治疗的重点。 3.1 TLRs信号通路的阻断

在缺血性中风发病后，若能即时在时间窗内对TLRs信号通路进行反馈抑制，将会有效阻断其下游炎性瀑布效应，遏制脑缺血炎性损伤。TRLs信号通路的阻断可通过针对信号传导过程中涉及的各类转录因子、细胞因子等进行多靶点反馈阻截，减少各类炎症细胞因子表达，反馈抑制剂如ST2(TIR)、SIGIRR(TIR、IRAK、TRAF6)、MyD88s(MyD88、IRAK)、Tollip(IRAK)、IκBа(NF-κB)、TWIST-1(TNF、IL-1β、IL-6)及TTP(TNF、IL-2、IL-3)等。这些抑制剂一部分可来自于内源性，脑缺血发生后机体免疫应答被激活，TRLs的信号传导开始，体内炎症介质表达增加，可诱导体内相应的反馈抑制剂产生，从而缓解炎症反应^[13]。

近年来，对于TRLs与缺血性中风炎症反应的研究也在不断深入。已发现TLRs具有形成聚合物的特征，如TLR2/1、TLR2/4及TLR2/6二聚体，CD36-TLR4-TLR6异源三聚合物，均能触发炎症反应^[14,15]。有临床试验针对TLR2、TLR4和TLR2/4与中风后触发人体免疫应答反应，引发的内源性炎症反应进行了研究，结果显示TLR2和TLR4的表达与各类炎症介质的表达如IL-1β、IL-6、TNF-α、VCAM1及不良预后存在独立相关性，TLR4与脑梗死的面积也有独立相关性；通过阻断TLR2/4与其内源性配体细胞内纤连蛋白(cellular fibronectin,cFN)或热休克蛋白60(hot shock protein,HSP60)结合，可有效抑制脑缺血后强烈的炎症反应^[16]。另有实验研究发现，脑缺血1 h的脑梗死大鼠在发病后3～48 h时间内脑组织中不仅有TLR-mRNAs表达，还有Mrp8和Mrp14mRNA的表达，且缺失Mrp-14及Mrp8蛋白的脑梗死模型大鼠与对照组相比脑梗死面积小、脑水肿轻、神经胶质细胞表达减少，提示上调Mrp-8和Mrp-14可促进神经炎症，加重缺血损伤^[17]，因此通过抑制Mrp-8和Mrp-14蛋白表达可能成为阻断脑缺血后TRL4信号通路引起炎症反应的有效手段之一。

此外，有实验研究利用基因敲除技术，发现MyD88^-/-脑梗死模型大鼠、TRIF^-/-脑梗死模型大鼠与正常脑梗死模型大鼠缺血脑组织中的脑神经细胞凋亡、梗死面积均无明显差异，提示MyD88及TRIF信号通路可能不是脑梗死发生后TLRs唯一的信号通路，下游通路可能还存在TRLs的其他配体^[18]。 3.2 TLRs信号通路的激活

近年来，已明确缺血性中风后机体天然免疫系统通过激活体内的天然免疫信号受体发挥保护脑神经的重要作用，而作为炎症信号受体的TLRs同时也是机体天然免疫的信号受体。有实验研究发现，TLR2^-/-脑梗死模型大鼠虽然在发病后24~72 h内的梗死面积小于对照组大鼠，但7 d后形成的慢性缺血灶则要大于对照组大鼠，TLR2的缺失会减少某些神经营养因子或抗凋亡因子的表达如类胰岛素一号增长因子(insulin-like growth factor-1,IGF-1)表达，所以完全阻断TLR2的信号传导通路在缺血性中风急性期可以有效延缓缺血性损伤，但会在后期恶化脑组织的梗死情况^[19]，说明TLR2的信号通路传导在脑缺血后的炎症反应中具有“双向作用”和“开关效应”，发病后3 d内对其阻断可抑制炎症反应，7 d后激活可促进缺血脑组织的修复。提示在适当的时机及时触发机体内的免疫系统，激活TLRs信号通路是可以有效减少中风后的脑神经损伤。

因此，抑制脑缺血后炎症级联反应的发生，不仅仅在于直接阻断炎症信号通路的传导，还可通过激活某些信号通路，起到抗炎作用。例如，在缺血性中风发生后注入人工合成的TLR3配体——聚肌胞苷酸(polyinosinic ∶ polycytidylic acid,Poly I ∶ C)，可较早地激活TRIF/IRF3通路，诱导IFN-β表达，及时发挥抑制炎症反应的作用^[20]。脑缺血发生前注入少量TLR4外源性配体——脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)，预先轻度激活TRL4信号通路，可相应减少NF-κB-p65表达，增加内源性NF-κB的抑制剂Ship1、Tollip、p105表达，抑制炎症反应发生^[21,22]；脑缺血发生后即刻注入TLR7外源性配体Gardiquimod(GDQ)^[6]、LTR9外源性配体寡脱氧核苷酸(CpG-oligodeoxynueleo-tides,CpG-ODN)^[7]，可大量减少脑细胞死亡，降低脑梗死面积及神经损害，保护时间可持续至14 d。由此可见，脑缺血后使TLRs与相对应的人工合成配体结合后，激活信号通路，可提前激发内源性抑制剂及IFN-β的表达，起到抑制炎症作用。此外，通过对TLRs两条主要信号通路进一步研究发现，TLRs信号传导通路中的TRIF依赖性途径不是激活NF-κB的主要信号通路，而是表达具有抗炎作用的IFN-β的主要信号通路，因而TRIF依赖性途径是在脑缺血后炎症反应中主要起到保护作用的通路^[23,24]。 4 展望

临床上，脑缺血发生后仍以溶栓、抗凝、抗血小板聚集、调脂稳斑及扩张脑血管等为主要治疗手段，未有针对性的抗炎治疗，因此一部分缺血性中风患者由于脑缺血后的炎性损伤而加快病情恶化，寻求有效的抗炎治疗是日后关注的重点之一。目前，针对TLRs信号传导通路的药物和新型疗法也在不断研究中，如新型免疫疗法等^[25]。在脑缺血急性期甚至超早期，针灸及中药治疗也可通过干预TLRs信号传导通路发挥抗炎作用^[26,27,28]，综合运用于缺血性中风的临床诊疗。