TEXT
Beskrivning
MyD88 är en viktig nedströmsadaptator för de flesta toll-liknande receptorer (TLRs) och interleukin-1-receptorer (IL1Rs) (sammanfattning av Von Bernuth et al., 2008).
Kloning och uttryck
Den myeloida differentieringsmarkören (MyD) MyD88 karakteriserades för första gången under en studie av de tidiga genetiska svaren hos murina myeloida celler på olika differentierings- och tillväxthämmande stimuli (Lord et al., 1990). De primära responsgenerna för myeloisk differentiering aktiveras i myeloleukemiska M1-celler som svar på interleukin-6 (IL6; 147620), vilket inducerar både tillväxtstillestånd och terminal differentiering. Hardiman et al. (1997) beskrev kloningen av musens MyD88-gen. Det första exonet kodar för en fullständig ”dödsdomän” som liknar det intracellulära segmentet av TNF-receptor-1 (191190). Zooblotanalys visade att det är en evolutionärt konserverad gen. Northern blot-analys visade ett utbrett uttryck av genen i många vuxna musvävnader, och RT-PCR påvisade MyD88 mRNA i T- och B-cellinjer och differentierande embryonala stamceller. Det breda uttrycksmönstret visade att musens Myd88-uttryck inte är begränsat till celler av myeloisk härstamning som man ursprungligen trodde.
Bonnert et al. (1997) klonade ett mänskligt MYD88 cDNA som kodar för en polypeptid på 296 aminosyror med en beräknad massa på 33 kD. MYD88 delar 81 % aminosyraidentitet med murint MyD88. Den C-terminala regionen med 150 aminosyror har betydande homologi med den cytoplasmatiska domänen för typ I-interleukin-1-receptorn (147810). Northern blot-analys visade att humant MYD88 uttrycks som 2 MYD88 hybridiserande 1,6 och 3 kb mRNA i en mängd olika vävnader och cellinjer.
Med hjälp av immunofluorescensanalys fann Kagan och Medzhitov (2006) att humant MYD88 lokaliserades till diskreta foci utspridda i cytosolen hos transfekterade musembryonala fibroblaster och makrofager.
Genfunktion
Bonnert et al. (1997) fann att överexpression av MYD88 orsakade en ökning av transkriptionsnivån från interleukin-8 (146930)-promotorn.
Muzio et al. (1997) rapporterade att den C-terminala domänen av MYD88 har betydande sekvenslikhet med den cytoplasmatiska domänen av IL1RAP (602626). De visade att ektopiskt uttryck av MYD88 starkt inducerade NFKB-aktivitet (t.ex. 164011) på ett koncentrationsberoende sätt. Dessutom fungerade den C-terminala regionen av MYD88 som en dominant-negativ hämmare av IL1R1 (147810)/IL1RAP-inducerad NFKB-aktivitet. MYD88 bildade ett immunutskiljbart komplex med IL1RAP och med IRAK2 (603304).
Medzhitov et al. (1998) visade att signalering från den humana TOLL-receptorn (se TLR4; 603030) använder ett adaptorprotein, MyD88, och inducerar aktivering av NFKB via IRAK (IRAK1; 300283) kinaset och TRAF6 (602355) proteinet. Den Toll-medierade signalkaskaden som använder NFKB-vägen är väsentlig för immunsvar hos vuxna Drosophila, och en mänsklig homolog av Drosophila Toll-proteinet inducerar olika gener för immunsvar via denna väg. Dessa resultat involverar MyD88 som en allmän adaptor/regleringsmolekyl för Toll/IL1R-familjen av receptorer för medfödd immunitet.
Hayashi et al. (2001) visade att uttryck av TLR5 (603031) inducerar NFKB (se 164011) aktivering och TNFA (191160) produktion. Patogen-associerade molekylära mönster (PAMP) som är kända för att stimulera andra medlemmar av TLR-familjen lyckades inte stimulera TLR5; luciferasreporteranalyser visade dock på aktivering av TLR5 i grampositiva och -negativa bakteriella odlingssupernatanter. Genom fraktionering av Listeria-kultursupernatanter följt av SDS-PAGE identifierade Hayashi et al (2001) flagellin som TLR5-ligand. Flagellin, en huvudkomponent i bakteriella flageller, är en virulensfaktor som känns igen av det medfödda immunsystemet hos växter, insekter och däggdjur. Uttryck av flagellin i icke-flagellerade bakterier resulterade i TLR5-aktivering, och borttagning av flagellin från flagellerade bakterier upphävde TLR5-aktiveringen. Hayashi et al. (2001) visade att injektion av flagellin inducerar produktion av IL6 (147620) hos vilda möss, men inte hos möss som saknar adapterproteinet MyD88, vilket krävs för TLR-signalering. Hayashi et al. (2001) drog slutsatsen att TLR5 är en mönsterigenkänningsreceptor och att dess PAMP är flagellin, ett protein med bevarade N- och C-terminaler i en bred grupp av rörliga patogener.
Burns et al. (2003) noterade att en MYD88-splicevariant kodar för ett protein, MYD88s, som saknar den intermediära domänen på 58 aminosyror mellan dödsdomänen och den C-terminala TIR-domänen. MYD88s upptäcks endast efter kontinuerlig stimulering med bakterieprodukter, såsom lipopolysackarid (LPS), eller proinflammatoriska cytokiner. Uttryck av MYD88s blockerar LPS- eller IL1-inducerad NFKB-aktivering, trots att MYD88s, liksom det fullständiga proteinet, binder både IL1R och IRAK1. Genom Western blot-analys av en rekonstituerad MYD88 -/- cellinje visade Burns et al. (2003) att MYD88, men inte MYD88s, utlöste IRAK1-fosforylering och NFKB-aktivering på ett IRAK4 (606883)-beroende sätt. MYD88s band inte IRAK4 och blockerade dess rekrytering till IL1Rs. Burns et al. (2003) drog slutsatsen att MYD88s fungerar som en negativ regulator av IL1R/TLR/MYD88-signaler, vilket leder till en kontrollerad negativ reglering av medfödda immunsvar.
Diebold et al. (2004) bekräftade att plasmacytoida dendritiska celler (PDC) i mus som uttrycker B220 (PTPRC; 151460) men inte Cd11b (ITGAM; 120980) var motståndskraftiga mot undertryckande av produktion av Ifna (147660) medierat av influensavirusets NS1-protein, vilket tyder på att PDC använder sig av en dsRNA-oberoende väg för att känna igen influensa. Klorokin hämmade influensainducerad Ifna-produktion, vilket tyder på att erkännandet av viruset sker i det endosomala kompartmentet. Ifna-produktion som svar på levande eller inaktiverat influensavirus eller på virusgenomiskt eller värdens ssRNA krävde närvaro av Myd88 och Tlr7 (300365), men inte av andra TLR:er.
Kagan och Medzhitov (2006) fann att humant TIRAP (606252), ett TLR-adapterprotein, rekryterade humant MYD88 till plasmamembranet hos transfekterade musfibroblaster och makrofager. De föreslog att TIRAP främst fungerar för att rekrytera MYD88 till aktiverad TLR4 för att inleda signaltransduktionen.
Chen et al. (2007) fann att det akuta neutrofila inflammatoriska svaret på cellskador kräver signalproteinet Myd88. En analys av bidraget från Myd88-beroende receptorer till detta svar visade endast en mindre minskning hos möss med dubbel brist på Toll-like receptor-2 (Tlr2; 603028) och Tlr4 (603030) och normala reaktioner hos möss som saknar Tlr1 (601194), Tlr3 (603029), Tlr6 (605403), Tlr7 (300365), Tlr9 (605474) eller Tlr11 (606270) eller IL18-receptorn (IL18R; 604494). Möss som saknar IL1R (147810) uppvisade dock en markant minskad neutrofil inflammatorisk reaktion på döda celler och vävnadsskador in vivo samt kraftigt minskade kollaterala skador till följd av inflammation. Detta inflammatoriska svar krävde IL1-alfa (147760), och IL1R-funktionen krävdes på celler som inte härrör från benmärg. Det är anmärkningsvärt att den akuta monocytresponsen på celldöd, som tros vara viktig för vävnadsreparation, var mycket mindre beroende av IL1R-Myd88-vägen. Denna väg krävdes inte heller för neutrofilernas reaktion på ett mikrobiellt stimulus. Dessa resultat tyder på att inhibering av IL1R-MYD88-vägen in vivo skulle kunna blockera skadan från akut inflammation som uppstår som svar på steril celldöd, och göra det på ett sätt som kanske inte äventyrar vävnadsreparation eller värdens försvar mot patogener.
Genom att stimulera humana mikrovaskulära endotelceller som uttrycker FADD (602457) med LPS, som aktiverar TLR4-signalvägen, visade Zhande et al. (2007) att FADD dämpade aktiveringen av JNK (MAPK8; 601158) och PI3K (se 171834) -vägen på ett dödsdomänberoende sätt. Musceller som saknar Fadd visade hyperaktivering av dessa vägar. Coimmunoprecipitations- och immunoblotanalyser i mänskliga celler visade att FADD interagerade med IRAK1 och MYD88. LPS-stimulering ökade IRAK1-FADD-interaktionen och rekryteringen av komplexet till aktiverat MYD88. I musceller som saknar Irak1 associerade Fadd inte med Myd88. IRAK1-medierad shuttling av FADD till MYD88 möjliggjorde en kontrollerad och begränsad aktivering av TLR4-signalvägen. Påtvingat FADD-uttryck hämmade LPS-inducerad, men inte VEGF (VEGFA; 192240)-inducerad, endotelcellsutgjutning. Fadd-brist i musceller ledde till ökad proinflammatorisk cytokinproduktion inducerad av stimulering av Tlr4 och Tlr2, men inte Tlr3, och återskapande av Fadd reverserade den ökade proinflammatoriska cytokinproduktionen. Zhande et al (2007) drog slutsatsen att FADD är en negativ regulator av IRAK1/MYD88-beroende reaktioner vid signalering av det medfödda immunförsvaret.
Cirl et al. (2008) visade att virulenta bakterier, såsom uropatogena E. coli och Brucella melitensis, utsöndrade hämmande homologer av TIR-domäninnehållande proteiner (TCP). Dessa TCPs främjade intracellulär bakterieöverlevnad och njurpatologi efter instillation av organismer i musblåsan. Bakteriella TCP:er hindrade TLR-signalering genom MYD88 och försämrade det medfödda värdförsvaret. Molekylär epidemiologisk analys av kliniska isolat från patienter med urinvägsinfektioner stödde ytterligare förslaget att bakteriella TCPs utgör en klass av virulensfaktorer.
Alu RNA-ackumulering på grund av DICER1 (606241)-brist i retinalt pigmenterat epitel (RPE) är inblandad i geografisk atrofi, en avancerad form av åldersrelaterad makuladegeneration (AMD; se 603075). Med hjälp av RPE-celler från mus och människa och möss som saknar olika gener visade Tarallo et al. (2012) att en DICER1-brist eller Alu RNA-exponering aktiverade NLRP3 (606416)-inflammasomen och utlöste TLR-oberoende MYD88-signalering via IL18 (600953) i RPE. Hämning av inflammasomkomponenter, MYD88 eller IL18 förhindrade RPE-degeneration inducerad av DICER1-förlust eller Alu RNA-exponering. Eftersom RPE i mänsklig geografisk atrofi innehöll förhöjda halter av NLRP3, PYCARD och IL18 föreslog Tarallo et al. (2012) att man skulle rikta in sig på denna väg för att förebygga och/eller behandla geografisk atrofi.
Zhu et al. (2012) visade att de direkta, omedelbara och störande effekterna av IL1-beta (IL1B; 147720) på endotelstabilitet i en mänsklig in vitro-cellmodell är NF-kappa-B (se 164011) -oberoende och i stället är ett resultat av signalering genom det lilla GTPaset ADP-ribosyleringsfaktor-6 (ARF6; 600464) och dess aktivator ARF nukleotidbindande platsöppnare (ARNO; 602488). Dessutom visade Zhu et al. (2012) att ARNO binder direkt till adaptorproteinet MYD88 och föreslog därför MYD88-ARNO-ARF6 som en proximal IL1-beta-signalväg som skiljer sig från den som förmedlas av NF-kappa-B. Slutligen visade Zhu et al. (2012) att SecinH3 (182115), en hämmare av ARF-guaninnukleotidutbytesfaktorer som ARNO, ökar den vaskulära stabiliteten och förbättrar resultaten avsevärt i djurmodeller av inflammatorisk artrit och akut inflammation.
Zhang et al. (2015) använde in vivo åldringsanalyser på möss för att visa att neutrofilernas proinflammatoriska aktivitet korrelerar positivt med deras åldrande medan de är i cirkulation. Författarna fann att åldrade neutrofiler utgör en överdrivet aktiv undergrupp som uppvisar ökad alfa-M (120980)-beta-2 (600065)-integrinaktivering och bildning av neutrofila extracellulära fällor under inflammatoriska förhållanden. Zhang et al. (2015) visade att neutrofilernas åldrande drivs av mikrobiota via Toll-like receptor (TLR4, 603030 och TLR2, 603028)- och MYD88-medierade signalvägar. Utarmning av mikrobiota minskade signifikant antalet cirkulerande åldrade neutrofiler och förbättrade dramatiskt patogenesen och de inflammationsrelaterade organskadorna i modeller av sicklecellsjukdom (603903) eller endotoxininducerad septisk chock. Zhang et al. (2015) drog slutsatsen att deras resultat identifierade en roll för mikrobiota i regleringen av en sjukdomsfrämjande neutrofil subgrupp.
Phelan et al. (2018) använde genomgripande CRISPR/Cas9-screening och funktionell proteomik för att fastställa den molekylära grunden för exceptionella kliniska svar på ibrutinib vid diffust storcelligt B-celligt lymfom (DLBCL; se 605027). Phelan et al. (2018) upptäckte ett nytt sätt att signalera onkogen B-cellreceptor (BCR) i ibrutinib-responsiva cellinjer och biopsier, som koordineras av ett multiprotein superkomplex som bildas av MYD88, TLR9 och BCR. Superkomplexet MYD88-TLR9-BCR kolokaliserar med mTOR på endolysosomer, där det driver prosurvival NF-kappa-B (se 164011) och mTOR (601231) signalering. Inhibitorer av BCR- och mTOR-signalering minskade kooperativt bildandet och funktionen av superkomplexet MYD88-TLR9-BCR, vilket ger en mekanistisk insikt i deras synergistiska toxicitet för DLBCL-celler som innehåller detta komplex. Förekomsten av dessa superkomplex karakteriserade ibrutinib-responsiva maligniteter och skiljde ibrutinib-respondenter från icke-respondenter.
Genstruktur
Hardiman et al. (1997) beskrev genstrukturen för musens MyD88-gen. Den fullständiga kodande sekvensen sträcker sig över 5 exoner.
Bonnert et al. (1997) fann att den mänskliga MYD88-genen kodas av 5 exoner.
Kartläggning
Med hjälp av interspecifik backcross-mappning lokaliserade Hardiman et al. (1997) musens MyD88-gen till kromosom 9. Den humana homologen kartlades till 3p22-p21.3 med hjälp av PCR-analys av en kartläggningspanel för hybridhybrider av somatiska celler på kromosom 3. Bonnert et al. (1997) använde fluorescens in situ-hybridisering för att kartlägga den mänskliga MYD88-genen till 3p22-3p21.3.
Biokemiska egenskaper
Kristallstruktur
Lin et al. (2010) rapporterade kristallstrukturen för komplexet MyD88-IRAK4 (606883)-IRAK2 (603304) dödsdomäner, som avslöjade en vänsterhänt spiralformad oligomer som består av 6 MyD88-, 4 IRAK4- och 4 IRAK2-dödsdomäner. Samlingen av detta spiralformade signaltorn är hierarkisk, där MyD88 rekryterar IRAK4 och MyD88-IRAK4-komplexet rekryterar IRAK4-substratet IRAK2 eller det besläktade IRAK1. Genom bildandet av dessa myddosomkomplex kommer IRAK:s kinasdomäner i närheten för fosforylering och aktivering. Sammansatta bindningsställen krävs för rekrytering av de enskilda dödsdomänerna i komplexet, vilket bekräftas genom mutagenes och tidigare identifierade signalmutationer. Specifika egenskaper hos myddosombildningen dikteras av både molekylär komplementering och korrespondens av ytelektrostatik.
Molekylär genetik
Immunbrist 68
Von Bernuth et al. (2008) identifierade tre olika mutationer i MYD88-genen hos barn med immunbrist-68 (IMD68; 612260) som ledde till känslighet för pyogena bakterieinfektioner. Fyra barn från tre släkter var homozygota för in-frame-deletion av glu52 (E52del; 602170.0001). Två syskon var homozygota för en missense-mutation (R196C; 602170.0002), och ett barn från en annan släkt var sammansatt heterozygot för två missense-mutationer (R196C och L93P, 602170.0003). Två syskon som dog i spädbarnsåldern var förmodligen homozygota för samma E52del-mutation som hittades hos deras överlevande bror. Mutationerna fanns inte hos friska kontroller och alla påverkade konserverade rester. Fibroblaster från patienter som representerar de tre kombinationerna av muterade MYD88-alleler visade normala MYD88 mRNA-nivåer. Western blot-analys visade låga MYD88-proteinnivåer med den homozygota E52del-mutationen och den sammansatta heterozygota L93P/R196C-mutationen, och normala MYD88-proteinnivåer med den homozygota R196C-mutationen. Funktionell analys bekräftade att mutationerna resulterade i försämrat svar på de flesta tollliknande receptorer och IL1B, med avsaknad av produktion av IL6, IL8 och gamma-IFN. Resultaten överensstämde med en funktionsförlust. Von Bernuth et al. (2008) drog slutsatsen att MYD88-brist, liksom IRAK4-brist (IMD67; 607676), upphäver de flesta cytokinsvar vid TLR-stimulering. Författarna noterade att den immunologiska fenotypen hos de 9 barn de rapporterade med MYD88-brist liknade den hos Myd88-bristande möss, men att den infektiösa fenotypen var annorlunda. De MYD88-defekta patienterna var mottagliga för Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa och Streptococcus pneumoniae, men var normalt resistenta mot de flesta andra smittämnen. Myd88-deficienta möss hade däremot visat sig vara mottagliga för nästan alla testade patogener.
I drabbade medlemmar i en stor samkönad familj med IMD68 identifierade Conway et al. (2010) en homozygot nonsensmutation i MYD88-genen (E66X; 602170.0005). Western blot-analys av patientens celler visade avsaknad av MYD88-protein. Detaljerade immunologiska studier visade ett försämrat svar på de flesta Toll-like receptor-stimuli, med signifikant minskad produktion av TNFA, IL6 och IL1B jämfört med kontroller. Fenotypen var anmärkningsvärd för kutan och systemisk Pseudomonasinfektion samt pneumokockmeningit.
I en pojke, född av samkönade omanska föräldrar, med IMD68, identifierade Platt et al. (2019) en homozygot nonsensmutation i MYD88-genen (R272X; 602170.0006). Mutationen, som hittades genom riktad nästa generations sekvensering och bekräftades genom Sanger-sekvensering, hittades endast i heterozygot tillstånd med låg frekvens i gnomAD-databasen (1,19 x 10(-5)). Patientens celler hade inget påvisbart wildtyp- eller trunkerat MYD88-protein. Funktionsstudier av patientens fibroblaster visade på ett försämrat cytokinsvar för LPS, vissa tollliknande receptorer och IL1B, medan svaret för poly(I:C) och TNFA var normalt.
Waldenstrom-makroglobulinemi
För en diskussion om somatisk MYD88-mutation i IgM monoklonal gammopati av obestämd betydelse (MGUS) och Waldenstrom-makroglobulinemi (153600), se 602170.0004.
Djurmodell
Adachi et al. (1998) observerade att möss med en riktad störning av Myd88-genen inte kunde svara på IL1 (t.ex, 147760), vilket fastställdes genom defekt T-cellsproliferation och produktion av cytokiner. På samma sätt kunde Myd88-defekta möss inte producera gamma-interferon (IFNG; 147570) och förmedla naturlig mördarcellsaktivitet som svar på IL18 (600953). NFKB-aktiveringen som svar på IL1 eller IL18 var också nedsatt. Dessa resultat visade att MYD88 är en kritisk komponent i IL1R- och IL18R (604494)-signalkaskaderna. Kawai et al. (1999) utvidgade dessa studier till att visa att reaktioner på lipopolysackarid, som förmedlas av TLR4 och CD14 (158120), försvann eller fördröjdes i Myd88-bristfälliga möss, vilket fastställde att MYD88 också är en del av TLR-signalkaskaden och agerar precis uppströms från IRAK.
Takeuchi et al. (2000) visade att Tlr2 (603028)- och särskilt Myd88-deficienta möss är mycket mottagliga, när det gäller tillväxt i blod och njurar och minskad överlevnad, för infektion med Staphylococcus aureus jämfört med vildtypmöss. In vitro producerade Tlr2-bristande makrofager mindre TNF och interleukin-6 (IL6; 147620) som svar på S. aureus jämfört med vildtyp eller Tlr4-bristande makrofager, medan Myd88-bristande makrofager inte producerade någon påvisbar TNF eller IL6. Författarna drog slutsatsen att TLR2 och MYD88 är kritiska i försvaret mot grampositiva bakterier.
Skerrett et al. (2004) fann att Myd88-deficienta möss var mycket mottagliga för aerosolinfektion med Pseudomonas aeruginosa, men inte för aerosolinfektion med S. aureus. De drog slutsatsen att Myd88-beroende signalering är nödvändig för den medfödda immuniteten mot P. aeruginosa och är obehövlig för resistens mot lunginfektion med S. aureus.
Med hjälp av icke-dödliga mikrobiella stimuli på Il12b (161561)-bristande möss visade Jankovic et al. (2002) att även om cytokinproduktionen av Th1-typ minskade i avsaknad av Il12b, visade de patogenspecifika Cd4 (186940)-positiva T-cellerna som uppstod ändå en Ifng-dominerad lymfokinprofil och misslyckades med att övergå till en Th2-fenotyp. Hos möss som saknar både Il12b och Il10 (124092) var dessa Th1-celler skyddande. I möss som saknar Myd88 utvecklades däremot inte bara ett normalt Th2-svar mot Schistosoma mansoni-antigen, utan som svar på Toxoplasma gondii-antigen upptäcktes ingen Ifng och mössen övergick till ett Th2-svar. Jankovic et al. (2002) föreslog att mikrobiellt inducerad Th1-polarisering bestäms under det första mötet mellan patogener och mönsterigenkänningsreceptorer (t.ex. TLR) på antigenpresenterande celler. De drog slutsatsen att IL12 dock inte bestämmer Th1- respektive Th2-fenotypen.
LaRosa et al. (2008) genererade benmärgschimerer där T-celler, men inte celler som är involverade i medfödda immunsvar, saknade Myd88. Dessa chimära möss visade ökad känslighet för T. gondii-sjukdom och utvecklade dödlig encefalit inom 30 dagar. De uppvisade minskad Ifng-produktion, och den ökade känsligheten var oberoende av Il1r- och Il18r-signalering. LaRosa et al. (2008) föreslog att MYD88-uttrycket, utöver den medfödda immuniteten, är nödvändigt i T-celler för långvarig motståndskraft mot patogener.
Bjorkbacka et al. (2004) undersökte utvecklingen av aterosklerotiska lesioner hos oinfekterade Apoe (APOE; 107741) single-null möss och Apoe -/- Myd88 -/- double-null möss, och fann att de Myd88-deficienta mössen uppvisade en tydlig minskning av tidig ateroskleros. Inaktivering av Myd88-vägen ledde till en minskning av ateroskleros genom en minskad rekrytering av makrofager till artärväggen som var förknippad med minskade kemokinnivåer. Resultaten kopplade förhöjda serumlipidnivåer till en proinflammatorisk signalkaskad som också aktiveras av mikrobiella patogener.
För att undersöka om Toll-like receptor-signalering reglerar fagocytos jämförde Blander och Medzhitov (2004) makrofager från vildtyp, Myd88 noll och Tlr2-Tlr4 (603030) dubbel noll möss. Myd noll- och Tlr2-Tlr4 dubbel noll-makrofager reagerade inte på inaktiverad E. coli. Blander och Medzhitov (2004) fann att aktivering av den Toll-liknande receptorns signalväg av bakterier, men inte av apoptotiska celler, reglerade fagocytos i flera steg inklusive internalisering och fagosommognad. Fagocytos av bakterier försämrades i avsaknad av Toll-like receptor-signalering. Två sätt att mogna fagosomer observerades, konstitutivt och inducerbart, och deras differentiella engagemang berodde på lastens förmåga att utlösa Toll-like-receptor-signalering.
Fremond et al. (2004) noterade att tidigare undersökningar hade föreslagit en mindre och överflödig roll för TLR2, TLR4 och TLR6 (605403) i den tidiga värdresponsen mot infektion av Mycobacterium tuberculosis (Mtb), men en viktigare roll vid kontroll av kronisk infektion. Med hjälp av Myd88 -/- möss undersökte Fremond et al. (2004) rollen för MYD88, som de flesta TLR, utom TLR3 (603029), använder som en intracellulär adaptor, i resistens mot Mtb. Makrofager från Myd88 -/- möss hade normal uppreglering av kostimulerande molekyler men minskad cytokinproduktion som svar på Mtb-infektion. Myd88 -/- möss dukade under för en lågdos aerosol Mtb-infektion efter cirka 4 veckor, medan Tnf -/- möss dog inom 3 veckor och vildtypmöss överlevde. Döden åtföljdes av signifikant minskad kroppsvikt, ökad lungvikt och 2 logs högre bacillär börda. Liksom Tnf -/- möss utvecklade Myd88 -/- möss massiv nekros och infiltration av inflammatoriska celler, främst neutrofiler och makrofager, i lungorna. Även om BCG-vaccination inte lyckades framkalla ett överkänslighetsreaktion av fördröjd typ hos Myd88 -/- möss inducerade den antigenspecifik Ifng-produktion i splenocyter och skyddade också mössen från akut Mtb-infektion. Myd88 -/- mössen kunde dock inte kontrollera infektionen varaktigt. Fremond et al. (2004) drog slutsatsen att den MYD88-medierade signalvägen är kritiskt involverad i utvecklingen av medfödd, men inte adaptiv, immunitet som svar på Mtb-infektion.
Med hjälp av möss som saknar Myd88 eller olika medlemmar av IL1R/TLR-superfamiljen fann Bellocchio et al. (2004) att den Myd88-beroende signalvägen krävs för resistens mot Candida albicans och Aspergillus fumigatus. Myd88-signalering kunde ske genom olika TLR beroende på svamppatogenen och infektionsvägen, och enskilda TLR aktiverade specialiserade svampdödande effektorfunktioner hos neutrofiler. Myd88-beroende signalering i dendritiska celler var avgörande för att starta det svampbekämpande Th1-svaret. Bellocchio et al. (2004) drog slutsatsen att medfödd och adaptiv immunitet mot C. albicans och A. fumigatus kräver en samordnad verkan av olika medlemmar av IL1R/TLR-superfamiljen som verkar genom MYD88.
För att utvärdera TLR:s roll i aktivering av B-celler och antikroppsproduktion överförde Pasare och Medzhitov (2005) renade B-celler från vildtyp, Myd88-bristande, Tlr4-bristande och Cd40 (109535)-bristande möss till B-cellbristande mu-MT-möss, som har en mutation i Ighm-genen (147020). De fann att primär B-cellsaktivering, inklusive induktion av IgM-, IgG1- och IgG2-svar, men inte IgE- eller troligen IgA-svar, krävde TLR:er utöver hjälpartade T-celler. Cd40 krävdes däremot för isotypväxling.
Hyaluronan, en extracellulär matrisglykosaminoglykan med en upprepad disackaridstruktur, produceras efter vävnadsskada, och nedsatt clearance resulterar i en oavbruten inflammation. Jiang et al. (2005) noterade att CD44 (107269) är nödvändig för att reglera omsättningen av hyaluronan, men att den inte krävs för uttryck av kemokiner av makrofager efter lungskada. Med hjälp av Tlr-deficienta musmakrofager fann de att hyaluronanfragment stimulerade Mip2 (CXCL2; 139110), Mip1a (CCL3; 182283) och Kc (CXCL1; 155730) på ett Tlr2- och Tlr4-beroende sätt som också krävde Myd88. Möss med brist på Tlr2, Tlr4 eller Myd88 uppvisade försämrad transepitelial migration av inflammatoriska celler, men minskad överlevnad och ökad epitelcellsapoptos efter lungskada. Lungepitelcellernas överuttryck av hyaluronan med hög molekylär massa skyddade mot akut lungskada och apoptos, delvis genom TLR-beroende basal aktivering av NFKB. Jiang et al. (2005) drog slutsatsen att interaktion mellan TLR2 och TLR4 och hyaluronan ger signaler som initierar inflammatoriska reaktioner, upprätthåller epitelcellens integritet och främjar återhämtning från akut lungskada.
Möss med genetisk brist på både Myd88 och Trif (607601) har en fullständig avsaknad av känd Toll-like-receptor-signalering, vilket gör det möjligt att bedöma Toll-like-receptorberoende av antikroppssvar. Gavin et al. (2006) använde dessa dubbla knockouts för att undersöka Toll-like-receptorsignaleringens roll i antikroppssvar på immunisering och de förstärkande rollerna av fyra typiska adjuvans (alun, Freund komplett adjuvans, Freund ofullständig adjuvans och monofosforyl-lipid A/trehalos dicorynomycolate adjuvans) för detta svar. Oavsett adjuvans uppvisade dessa möss robusta antikroppssvar. Gavin et al. (2006) drog slutsatsen att signalering av Toll-like-receptorer inte förklarar effekten av klassiska adjuvans och inte heller helt och hållet förklarar effekten av starka adjuvans som innehåller en Toll-like-receptorligand.
Brown et al. (2007) fann att Myd88 -/- möss och Ptgs2 -/- möss uppvisade en djupgående hämning av endotelproliferation och cellulär organisation inom rektala kryptor efter skada. Skadeeffekterna hos båda de muterade musstammarna kunde räddas av exogent prostaglandin E2 (PGE2), vilket tyder på att Myd88-signalering ligger uppströms Ptgs2 och PGE2. Hos vildtypmöss ledde kombinationen av skada och Myd88-signalering till att en undergrupp av Ptgs2-uttryckande stromaceller omplacerades från mesenkymet som omger de mellersta och övre kryptorna till ett område som omger kryptbasen i anslutning till kolonens epiteliella progenitorceller. Brown et al. (2007) drog slutsatsen att MYD88- och prostaglandinsignalvägarna interagerar för att bevara epitelproliferation under skada, och att korrekt cellulär mobilisering inom kryptnischen är kritisk för reparation efter skada.
Apc (611731) Min/+-möss utvecklar spontant tarmtumörer och dör i genomsnitt inom 6 månaders ålder. Rakoff-Nahoum och Medzhitov (2007) visade att deletion av Myd88 hos Min/+-möss minskade morbiditeten och mortaliteten, liksom storleken och antalet tarmpolyper, jämfört med köns- och åldersmatchade kontroller. De drog slutsatsen att MYD88-beroende signalering kontrollerar uttrycket av flera viktiga modifieringsgener för tarmtumörbildning och att MYD88 har en kritisk roll i både spontan och karcinogeninducerad tumörutveckling.
Wen et al. (2008) visade att specifika patogenfria NOD-möss som saknar Myd88, en adaptor för flera medfödda immunreceptorer som känner igen mikrobiella stimuli, inte utvecklar typ 1-diabetes (222100). Effekten är beroende av kommensala mikrober eftersom bakteriefria Myd88-negativa NOD-möss utvecklar robust diabetes, medan kolonisering av dessa bakteriefria Myd88-negativa NOD-möss med ett definierat mikrobiellt konsortium (som representerar bakteriefyla som normalt förekommer i människans tarm) dämpar typ 1-diabetes. Wen et al. (2008) fann också att Myd88-brist förändrar sammansättningen av den distala tarmmikrobiota, och att exponering för mikrobiota från specifika patogenfria Myd88-negativa NOD-donatorer dämpar typ 1-diabetes hos bakteriefria NOD-mottagare. Wen et al. (2008) drog slutsatsen att deras resultat sammantaget tyder på att interaktionen mellan tarmmikroberna och det medfödda immunsystemet är en kritisk epigenetisk faktor som ändrar predispositionen för typ 1-diabetes.