Yang和Kircchning分别用转化的方法来研究TLRs的信号传导机制。结果发现在转化了TLR4的人胚胎肾细胞系293细胞中，TLR4与未知配体（很可能是含有LPS的一个复合物）结合能引起NF-kB活化。上述2个研究小组用相似的方法确立了TLR4在LPS引起的信号传导途径中所处的环节。但是对TLR2的看法两者分歧很大。
Yang等观察到TLR2能与LPS直接微弱的结合，但是Kircchning观察到的结果是否定的。两者的分歧近来逐渐明朗，在对LPS无反应性的中国仓鼠及其卵巢细胞的基因分析中发现TLR2的阅读框发生改变，产生的TLR2没有胞内区，但是对LPS还有反应。在TLR2基因敲除小鼠纯合子体内，LPS引起的信号传导完全不受影响。相应的TLR4基因敲除小鼠纯合子则表现出经典的LPS位点突变表现。因此可以说TLR2与LPS引起的信号传导途径无关，同时更增加了TLR4作为LPS模式识别受体的可能性。有些实验得到的结果是阴性的，可能与所选择的细胞系有关。
Du.X等发现在巨噬细胞中，TLR4在受到LPS刺激时，可以将信号传导进入胞内。TLR4的高度表达导致巨噬细胞对LPS的敏感性得以大幅度增高，这也可以说明TLR4是LPS信号传入胞内的一个限制性环节。最近又发现一种外分泌蛋白MD-2与TLR4有亲和力；如果二者共同转化到293细胞株中，转化后的细胞株对LPS的反应十分明显，这提示TLR4可能还需要其他蛋白构成复合物来共同作为LPS的模式识别受体。
Schwandner等发现TLR2在对脂磷壁酸﹑肽聚糖等革兰阳性菌的组成成分有重要作用，在TLR2基因敲除小鼠细胞实验中得到证实。是否不同的病原相关模式分子是通过不同的TLRs家族成员进行识别尚需进一步实验证实。
上述情况基本可以确立TLR4至少是革兰阴性菌LPS模式识别受体的一个部分，且在由LPS引发的信号传导进入胞内的过程中起重要作用。其传导途径如图6-1所示。
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