先天性免疫与感染
机体对感染的防御主要由先天性免疫系统处理，由巨噬细胞及树突状细胞承担。对先天性免疫的概念，近年才有所认识。人类发现植物及低级动物均存在具有抵抗感染的防御蛋白，结构类似，Janeway（1997）成功地克隆了果蝇中的Toll受体，果蝇中的Toll受体的分子结构与人类近似，现知人类致病基因有289种，而果蝇则有170余种与人类相似，所以果蝇的基因图已先于人类完成。Toll受体即是其中之一。Toll蛋白在果蝇中能识别真菌感染并能制造相应的多肽抗生素，对抗真菌。先天性免疫在宿主对抗感染的防御机制中占有重要的地位，先天性免疫细胞对外来的感染反应迅速，而继承性免疫系统中的淋巴细胞常需要3～5日，才能产生足够T淋巴细胞来对付入侵的细菌。
先天性免疫及继承性免疫细胞上的受体存在显著的差别。先天性免疫细胞的受体为数不多，仅几百个，而继承性免疫细胞的受体可高达1014～1018个。先天性免疫细胞上的受体称为分子形态识别受体，能识别细菌表面的共同分子结构，如细胞膜上的脂多糖、甘露聚糖和肽聚糖等，同时也能识别细菌的DNA。脂多糖仅由革兰阴性杆菌产生，识别LPS即表明有革兰阴性杆菌的存在。
此外巨噬细胞也存在吞饮形态识别受体，能将细胞吞噬后，处理成小分子多肽，然后将其转送至细胞表面，与MHC结合，此时细菌多肽嵌合在MHC沟槽内，最后连同MHC呈送给T细胞。先天性免疫细胞与细菌相遇被激活后，产生B71（CD80）及B72（CD86），组成B7-CD28公共刺激信号，活化T淋巴细胞。T淋巴细胞若无B7-CD28公共刺激信号，则T淋巴细胞不能被活化，甚至凋亡。该现象说明T淋巴细胞及B淋巴细胞继承免疫系统受先天性免疫的控制（Janeway，2000）。B7-CD28是近年免疫学中备受关注的问题，对感染、器官移植和肿瘤均具有重大的意义。
在人类的先天性免疫细胞膜上，亦发现有Toll受体，说明人类通过亿万年的进化，仍保存下来这一原始对抗感染的蛋白。
Toll取自英国诗人John Dome百余年前因闻教堂为瘟疫死者敲响的钟声有感而得名。人类因革兰阴性杆菌感染死于全身性炎症反应综合征者，虽运用各种抗生素，并采用各种先进的治疗手段进行治疗，死亡率至今仍高达30%，其原因认为与细菌外膜中的内毒素脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）有关。采用pg（亿分之一克，10-12g）剂量的内毒素，即足以使实验动物产生各种细胞因子，引发中毒性休克、高热、凝血机制紊乱、血流动力学失常及多器官功能衰竭死亡。实验中所采用的是纯化了的毒素而不是活的细菌，机体是如何识别这些微量毒素，毒素是通过什么信号传导产生各种毒性细胞因子致患者死亡？近百年的研究工作未取得突破性进展。
1986年发现了脂多糖结合蛋白（LBP），当时认为LBP的发现是了解全身反应综合征发病机制的一项重大进展，因为LPS与LBP结合才能进一步与CD14组成复合物刺激免疫炎症反应，故CD14也是信号传导中的重要环节，但在以后的临床研究中，采用抗内毒素的抗CD14单克隆抗体亦未能取得明显疗效，死亡率仍居高不下。现在认为感染后体内产生的各种细胞因子可能是机体对细菌的防御反应。但过量则适得其反。(https://www.daowen.com)
Janeway（1997）成功地克隆了人类的Toll，称为hToll，或称为Toll样受体（TLRs），人类TLRs至今发现有10种，其中TIR4类似果蝇的Toll，Toll基因的序列分析证明Toll为一跨膜蛋白，有较大的细胞外区，主要由亮氨酸组成，细胞内区结构则与哺乳动物的IL-1受体相似。人类的TLR4与果蝇的Toll均可诱发信号传导通路，激活细胞核转录因子NFκB，产生各种炎症，免疫细胞因子，主要有IL-1、IL-6及IL-12，并产生共刺激信号CD80与CD86。现认为大量的各种细胞因子的产生，最后可导致全身炎症反应综合征。
自身抗原不能为先天性免疫细胞上的受体识别，自然也就不会产生CD80和CD86，只有细胞、异体抗原才能通过TLRs诱导CD80和CD86，并借助MHC将抗原呈送给T细胞受体，激活T细胞。
在鼠中，证明TLR4为LPS的受体，如果TKR4发生突变，则对LPS无反应。对全身炎症反应综合征有抵抗。
但TLR4不是唯一参与识别LPS的蛋白，LPS首先与血浆中的LBP结合，然后将IPS转送至CD14，另外一种蛋白MD-2亦参与TLR4识别LPS，现认为LPS识别系统至少需要3种蛋白，即CD14、TLR4与MD-2、TLR4与MD-2经常联系在一起，CD14则与LPS结合后才进入这一复合系统。
最近还发现TLR2能识别细菌中的脂蛋白，产生NO直接杀死细菌，而TLR9则可识别细胞的DNA，将来有望利用细菌的DNA制造疫苗来对抗感染。
现在认为全身炎症反应综合征的发病是由于内毒素与TLR4结合后，激活NFκB，产生各种毒性细胞因子所造成的，阻断TLR4-NFκB通路将有可能解决这一危害人类死亡率极高的疾病。