固有免疫细胞的激活，离不开模式识别受体（PRR）对PAMP/DAMP的识别，以及识别后引发的各种效应，特别是信号转导。PRR主要表达于固有免疫细胞表面、内体、溶酶体、细胞质中，可识别一种或多种PAMP/DAMP。PRR是固有免疫中免疫受体的代表，由胚系基因编码，进化上十分保守，也表明此类受体对生物体的生存极为重要。
与适应性免疫中淋巴细胞受体相比较，PRR有四个特点。除了全部由胚系基因编码外，另外三个特点是：普遍表达、引起快速应答、能够识别各种病原体。比之于TCR和BCR，其种类和多样性十分有限，估计也就上千种，却可以识别所有的病原体（表8-3）。
表8-3固有免疫和适应性免疫识别免疫原的受体分子特性比较
根据细胞定位和功能，模式识别受体分四类：循环中游离的受体分子（又称模式识别分子）、膜结合的吞噬性受体、膜结合的信号受体，以及胞质内信号受体（表8-4）。可溶性模式识别分子如五聚体蛋白和甘露糖结合凝集素（MBL）已在前面介绍。本节先论述膜结合的吞噬性受体及吞噬细胞，及其启动的吞噬和杀菌作用。
表8-4固有免疫系统的主要模式识别受体
免疫系统的吞噬细胞分三类：①单核/吞噬细胞：包括血液中的单核细胞和组织中的Mφ。②粒细胞：包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。就吞噬能力和固有免疫应答抗感染能力而言，主要由中性粒细胞即多形核白细胞（PMN）发挥作用。③未成熟的树突状细胞（imDC）：DC虽能摄取和破坏微生物，但与Mφ和中性粒细胞不同，其主要功能不是在防御第一线杀伤病原体。对传统性cDC亚群，主要功能是呈递抗原参与适应性免疫；对浆细胞样pDC亚群，功能是介导抗病毒，参与固有免疫。
吞噬性受体与借助信号转导行使其功能的受体不一样，主要是通过受体识别和结合PAMP，将病原体置入胞质囊泡中直接进行消化和清除以控制感染。此类受体主要包括两类。
近年来的研究发现，C型凝集素受体（C-typelectinreceptor，CLR）在固有免疫识别中同样发挥重要的作用，已经与TLR、NLR和RLR一起成为四种主要的PAMP识别结构。这是一类在Ca2+参与下结合微生物表面糖类的吞噬性受体，带有保守的糖类识别结构域，可识别甘露糖、葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖和β葡聚糖。
甘露糖受体（mannosereceptor，MR）为单链跨膜分子，与前面提到的甘露糖结合凝集素是两个不同的分子。MR包括两部分：一是近膜端8个C型凝集素结构域的连续排列，负责配体的内吞转运；二是远膜端富含胱氨酸的凝集素结构域，识别硫酸化的糖类偶联物（图8-6）。该受体的内源性配体为溶酶体水解酶和髓过氧化物酶，以及病原体表达的富含甘露聚糖的结构。
图8-6识别PAMP的甘露糖受体和清道夫受体
清道夫受体（scavengerreceptor，SR）是另一类重要的吞噬性模式识别受体，分为多种类型，主要为SRA和SRB，其中各自又由不同的分子组成（图8-6）。
SRA为三聚体缠绕的糖蛋白跨膜分子，各带有6个不同的结构域。其中胶原样结构域可结合修饰过的脂蛋白，并由富含赖氨酸的分子束组成携带正电荷的结合槽，接纳带负电荷的配体，包括多聚核糖核苷酸（如polyG和polyI）、多糖（如LPS和脂磷壁酸）和阴离子磷脂（如缩醛磷脂酰丝氨酸），以及氧化型和乙酰化的低密度脂蛋白（ox-LDL、acLDL）等。
SRA中的Ⅰ型和Ⅱ型分子由同一基因以不同剪接方式形成，皆有1～8个外显子，但仅有Ⅰ型分子C端有一个110个氨基酸残基组成的富含半胱氨酸的结构域。SRA在Mφ上的表达受多种细胞因子的调控，其中TNF-α和IFN-γ发挥下调作用，而M-CSF发挥上调作用。
SRB中的一个主要成员为CD36，分子量为88kD，表达于血小板、单核/巨噬细胞及内皮细胞。其配体为血小板反应蛋白（thrombospondin）、胶原蛋白、磷脂及氧化型低密度脂蛋白。
从上述有关清道夫受体结构功能的表述中不难看出，这类模式识别受体不仅参与固有免疫，而且活跃于脂蛋白的代谢。
吞噬细胞摄入胞外物质主要采用两种形式。
指胞外组织液中的大分子被细胞摄入。其方式又有两类，称为胞饮（pinocytosis）和受体介导的胞吞（endocytosis）（图8-7）。前者直接吞入可溶性大分子；后者选择性地吞入受体与大分子形成的复合物。随后，带有大分子的胞吞小泡相互融合而形成内体（endosome）。内体中的酸性内含物使大分子和受体分子解离，后者可再循环至细胞表面，而带有游离大分子的内体，则和来自高尔基体的初级溶酶体（lysosome）融合，成为次级溶酶体。溶酶体内含有蛋白酶、核酸酶、脂酶和其他水解酶，使进入其中的免疫原大分子分解成为肽、核苷酸和单糖，并排出胞外。
图8-7吞噬细胞对可溶性大分子的胞吞和对颗粒性病原体的吞噬作用
指细胞摄入颗粒性抗原，包括完整的细菌。此类吞噬（phagocytosis）通常只能由上面提到的吞噬细胞，特别是中性粒细胞、Mφ和单核细胞进行。病原微生物被甘露糖受体及清道夫受体等识别而黏附在单核/巨噬细胞表面，诱导后者形成伪足将此类颗粒性抗原包绕起来，伪足融合，病原体进入胞内形成吞噬体（phagosome）；然后吞噬体向细胞内部运动，与溶酶体融合形成吞噬溶酶体（phagolysome）。吞噬细胞可启用多种途径包括通过活性氧中间物及活性氮中间物杀伤病原体，也可通过溶酶体酶对病原体进行消化。最后，细菌分解物通过胞吐（exocytosis）被清除至细胞外。
甲酰甲硫氨酸（N-formylmethionine，fMet）参与细菌蛋白的合成，因而带有N甲酰甲硫氨酰残基的短肽，属于PAMP，可作为配体被七次跨膜受体家族即G蛋白偶联受体（GPCR）家族成员所识别。只是fMet往往以N甲酰甲硫氨酸亮氨酸苯丙氨酸（fMet-Leu-Phe，fMLP）形式出现，因而其受体也称fMLP-R，表达于Mφ和中性粒细胞。
图8-8吞噬细胞摄入病原微生物后启动氧依赖性杀菌途径
吞噬细胞表达的G蛋白偶联受体（GPCR）一旦与配体即病原体成分fMLP结合，胞质中抑制GDP-Rac解离的鸟苷酸解离抑制因子（GD1）分解，使GDP-Rac分子游离出来，并从无活性转为与GTP相结合的激活状态，启动由巨噬细胞氧化酶NADPH介导的一系列反应。NADPH由6个亚单位组成，三个亚单位（p40-p67-p47）及Rac共同与吞噬溶酶体膜上另外两个亚单位（gp91、gp22）结合后，可将进入吞噬体的氧分子转化为超氧离子（O2-），在超氧歧化酶作用下转化为过氧化氢（H2O2）和羟基（—OH），过氧化氢除了直接杀伤病原体外，还可在过氧化物酶及铁离子的作用下再转化为单态氧（'O2），并进一步产生其他毒性氧化物如次氯酸（HOCl-）。所有上述因氧爆发而过量产生的活性氧中间物（ROI）皆可以对进入吞噬细胞的病原体发挥杀伤作用
NADPH称为高铁细胞色素氧化还原酶，由五种称为吞噬细胞氧化酶（phox）的成分以及小G蛋白Rac共同组成。其中的膜型phox为分布于Mφ吞噬体和中性粒细胞次级颗粒（secondarygranule）膜上的gp91和gp22，两者构成细胞色素cytob558。图8-8表明，吞噬细胞在吞噬病原菌，并以其G蛋白偶联受体识别fMLP之后，Rac分子被激活，同时，胞质中的phoxp47因磷酸化而引起胞质中三个phox（p47、p40和p67）发生构型改变，并迁移至吞噬溶酶体膜，与转移至该处的cytob558共同组装成包括6个亚单位的NADPH完整复合物。NADPH遂开始显示氧化酶活性。
首先，NADPH使得从胞质进入吞噬溶酶体的氧分子（O2）转化为超氧离子（O2-），然后超氧离子在超氧歧化酶（SOD）作用下转化为过氧化氢（H2O2）和羟基（—OH），过氧化氢除了直接杀伤进入吞噬溶酶体的病原体，还可在过氧化物酶及铁离子的作用下再转化为单态氧（'O2），进一步产生其他毒性氧化物如HIO和次氯酸（HOCl-）。这些产物对进入Mφ的病原体显示细胞毒性作用（图8-8）。
这是一个大量耗氧的过程，专门由Mφ借助NADPH氧化酶而启动，称为氧爆发或呼吸爆发（respiratoryburst）。产生的超氧离子和过氧化氢等称为活性氧中间物（reactiveoxygenintermediate，ROI）。显然，在固有免疫中，呼吸爆发是Mφ清除病原体的重要形式。Phox编码基因一旦突变或出现小G蛋白Rac缺失，可使NADPH装配受阻，无法显示氧化酶活性，吞噬细胞功能受损，结果可产生一系列免疫缺陷病，包括慢性肉芽肿病（chronicgranulomatousdisease，CGD），患者的抗感染能力明显下降。
1.产生多种抗菌物质Mφ借助呼吸爆发除了产生ROI，还可在IFN-γ的刺激下，高表达诱导性一氧化氮合酶（iNOS），在四氢生物蝶呤存在的条件下，催化L精氨酸产生胍氨酸和一氧化氮（NO），称为活性氮中间物（RNI），发挥杀菌和细胞毒性作用，包括杀伤胞内病原体利什曼原虫。
2.Mφ产生ROI杀伤病原体的同时引起组织损伤Mφ产生的各种水解酶、膜损伤肽和活性氧（氮）中间物一旦释放至胞外环境，将对正常细胞产生毒性，造成组织损伤。
3.中性粒细胞的作用此类吞噬细胞在启用呼吸爆发清除病原菌中发挥重要作用，因为其主要功能就是吞噬和杀伤病原菌。中性粒细胞通常不是分布在组织中，而是从血流中被动员后汇集在炎症部位，在一些急性感染时，其数量可迅速增加，远多于Mφ。中性粒细胞一旦完成吞噬作用，即很快死亡，并形成脓液。因而一些诱导感染的带包囊的胞外菌，如链球菌和葡萄球菌，常被称为化脓菌。S8lHu1yaonVn9HMzeIhN4AJkYHfY6MEeDcANqBPP0A5btRKEZLf0Uf0H8PoGdA7W