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微生物細胞壁的組成成分是天然免疫反應和炎癥反應的高效活化分子。這些分子如革蘭陰性細菌的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、革蘭陽性細菌的肽聚糖（peptidoglycan）、脂磷壁酸（lipoteichoic acid，TLA）以及真菌的甘露糖（mannans）等稱為病原體相關的模式分子（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）。與之相對應的模式識別受體（pattern recognition receptors，PRR）這一概念最早是由Janeway提出的。

PAMPs均可被動物作為外來分子進行識別。PAMPs能激發機體細胞因子如 IL -1、TNF-α等以及其他活性分子的合成，對感染的發生發展具有十分重要的作用。細胞因子的過度活化可引起膿毒癥休克，是細菌感染患者死亡的首要原因。因此模式識別受體在天然免疫和炎癥反應中居于重要地位，通過模式識別受體機體能區別病原體與自身組織，這是免疫反應的起點和根本特征。但過去的研究一直都沒有發現能識別PAMPs特別是LPS并引起上述反應的模式識別受體。

近年來發現的Toll-like receptors（TLRs）是在研究LPS作用機制方面獲得的重要進展，對深入了解模式識別受體作用機制，研究天然免疫反應和炎癥反應的傳入途徑是一個重大突破。

內毒素是革蘭陰性菌細胞壁中的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）。由親水性的多糖（О-特異性多糖、核心多糖）及疏水性的類脂A（Lipid A）構成。其中Lipid A是LPS結構中最保守的部分，無種屬特異性，是LPS的主要生物活性成分。LPS在細菌生長繁殖、死亡破裂或人工方法裂解后釋放。一旦進入人或其他敏感動物體內，將對宿主各系統﹑器官產生廣泛的影響。由于其作用機制廣泛而復雜，在過去近20年里盡管針對性抗生素不斷問世，革蘭陰性細菌感染的病死率仍持續在30%左右居高不下。