Lps基因的等位基因突變可引起內(nèi)毒素耐受，但對免疫反應(yīng)和免疫發(fā)育無影響。Lps基因突變株對其他病原體及產(chǎn)物反應(yīng)正常。Beutler認為，只有一個獨--無二的途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)LPS跨膜信號發(fā)放，Tlr4 基因可能是哺乳動物中LPS惟一的感受器，因為假如存在替代途徑，純合子的Lps 基因突變株不應(yīng)該完-全阻止內(nèi)毒素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)效應(yīng)；但此時對牙齦卟啉單胞菌的LPS反應(yīng)正常，故無法解釋；C3H/HeJ小鼠巨噬細胞慢性感染卡介苗（BCG）后，對LPS的低反應(yīng)性可以恢復(fù)，這可能是TLR2取代TLR4的結(jié)果。但這種推斷仍有爭議，有關(guān)細節(jié)有待進一步闡明。但關(guān)于TLR受體作為細胞膜的膜表面受體參與宿主的天然免疫應(yīng)答，已經(jīng)達成共識。

有人認為TLR2可以介導(dǎo)LPS的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，后來其他學(xué)者將商品化的內(nèi)毒素再經(jīng)過提純，使其變成無蛋白質(zhì)的 LPS，或用人工合成的LPS分別刺激只表達TLR2或TLR4的細胞，發(fā)現(xiàn)只有表達TLR4的細胞可以介導(dǎo)LPS的信號效應(yīng)，而表達TLR2的細胞對LPS刺激不發(fā)生細胞因子表達效應(yīng)?？赡艿脑蚴?/span>，商品化的LPS中含有“內(nèi)毒素蛋白（endotoxin protein）"，該物質(zhì)可以通過TLR2發(fā)生信號轉(zhuǎn)導(dǎo)效應(yīng)。由此可見，在機體細胞內(nèi)，革蘭陰性菌在崩解時或繁殖時釋放出內(nèi)毒素分子，由于存在LPS和“內(nèi)毒素蛋白"，可以通過TLR4和TLR2共同發(fā)揮效應(yīng)，促使基因表達，這是一種綜合性效應(yīng)。

LPS 內(nèi)化后，作用于TLR4，使相對應(yīng)的TLR4發(fā)生同源性TLR4二聚化，通過激活一些酶，促使細胞因子表達，TLR家族其他成員也可以發(fā)揮協(xié)同作用。TLR的特異性與不同的TLR的協(xié)作可能有關(guān)。如TLR2能夠識別支原體、革蘭陽性菌、分枝桿菌中的成分，TLR2在識別革蘭陽性菌的肽聚糖時，需要TLR6的參與：TLR2和TLR6均募集到巨噬細胞的吞噬體（phagosome）內(nèi)，在物理上與肽聚糖發(fā)生聯(lián)系，進行識別活動；相反在TLR2識別革蘭陽性菌的另一成分脂肽（lipopeptide）時，TLR6并不參與。可見TLR受體在識別配體的特異性時，不同TLR之間是互相協(xié)作的。TLR4則以同源性受體二聚化進行特異性識別內(nèi)毒素。

細菌的DNA也可以刺激宿主免疫細胞，其機制是通過未甲基化的DNA進行，但哺乳動物細胞DNA的CpG未甲基化的頻率很低，絕大多數(shù)都已甲基化，因此沒有免疫刺激作用。CpG的 DNA能夠誘導(dǎo)THl樣炎癥反應(yīng)，所以許多學(xué)者運用CpG的 DNA作為免疫佐劑治療癌癥及過敏性和感染性疾病。當細胞中Tlr9（Tlr9-/-）基因敲除后，即不對CpG發(fā)生作用，包括脾細胞增生、巨噬細胞的炎性細胞因子的生成及樹突狀細胞的成熟等。TIr9-/-大小鼠能夠抵抗CpG的致死性效應(yīng)，其血清中前炎癥因子無變化，體內(nèi)CpG介導(dǎo)的THl樣反應(yīng)消失，可見，TLR9能識別細菌DNA中的CpG。脊椎動物免疫系統(tǒng)經(jīng)過進化后靠產(chǎn)生特異性的TLR9以區(qū)別細菌CpG和自我DNA。TLR5可識別細菌鞭毛蛋白，以及參與天然免疫應(yīng)答反應(yīng)。