脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）是一種內毒素（Endotoxin），當其作用于人類或動物等其他生物細胞時，就會表現出多種的生物活性。LPS的生理作用是通過存在于宿主細胞的細胞膜表面的Toll樣受體（Toll-like Receptor、TRL）4（TRL4）而體現的。

1997年，Medzitov等在《Nature》報道人類存在與果蠅Toll受體同源的Toll蛋白，在激活獲得性免疫中起信號轉導作用。次年，Poltorak等在《Science》發表Toll樣受體4（Toll-like receptor 4，TLR4）基因在C3H/HeJ和C57BL/10ScCr小鼠均有突變，并導致天然內毒素耐受（endotoxin tolerance，ET）等文獻后，開始了TLR研究的熱潮。隨后證實，TLR4是內毒素（LPS）跨膜信號轉導的關鍵受體，這為內毒素血癥的發病機制和治療的研究開拓了新的視野，其他關于TLR參與相關病原體及其產物的信號轉導的報道，可為感染性疾病的發病和治療提供新的思路。

一、Toll基因和受體的來歷

Wieschaus等在果蠅發育遺傳基因篩選研究中推測：若果蠅受精卵發生致死性突變，可能會影響到其胚胎發育的模式。隨后，他們發現了一株果蠅品系，其雜合子的雌蠅所產的胚胎不能孵化出幼蠅。Nusslein-Volhard看到由Wieschaus 提供的缺乏腹部細胞類型發育的未孵化成功的果蠅胚胎表皮表型（cuticle pattern）后，驚喊到“Toll"（德語俗語，類似于中文“好極了"、“了不起"等），于是將影響該表型的基因命名為Toll基因，其編碼的相應蛋白質為Toll蛋白，生物學上“Toll"由此而得名。

Toll信號轉導途徑在果蠅早期胚胎發育時，參與其胚胎背腹軸的形成；成蠅時參與抗支原體感染反應。Toll 基因首先在果蠅發現，相隔多年才證實TLR廣泛存在于植物、低等動物、哺乳動物。已發現人類有10個TLR，其結構和功能高度保守，均參與機體天然免疫反應，是否也參與胚胎發育還有待論證。