有人認(rèn)為TLR2可以介導(dǎo)LPS的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，后來(lái)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(wú)蛋白質(zhì)的 LPS，或用人工合成的LPS分別刺激只表達(dá)TLR2或TLR4的細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)只有表達(dá)TLR4的細(xì)胞可以介導(dǎo)LPS的信號(hào)效應(yīng)，而表達(dá)TLR2的細(xì)胞對(duì)LPS刺激不發(fā)生細(xì)胞因子表達(dá)效應(yīng)。可能的原因是，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(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)效應(yīng)。由此可見，在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)，革蘭陰性菌在崩解時(shí)或繁殖時(shí)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(dá)，這是一種綜合性效應(yīng)。

LPS 內(nèi)化后，作用于TLR4，使相對(duì)應(yīng)的TLR4發(fā)生同源性TLR4二聚化，通過激活一些酶，促使細(xì)胞因子表達(dá)，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(shí)別支原體、革蘭陽(yáng)性菌、分枝桿菌中的成分，TLR2在識(shí)別革蘭陽(yáng)性菌的肽聚糖時(shí)，需要TLR6的參與：TLR2和TLR6均募集到巨噬細(xì)胞的吞噬體（phagosome）內(nèi)，在物理上與肽聚糖發(fā)生聯(lián)系，進(jìn)行識(shí)別活動(dòng)；相反在TLR2識(shí)別革蘭陽(yáng)性菌的另一成分脂肽（lipopeptide）時(shí)，TLR6并不參與。可見TLR受體在識(shí)別配體的特異性時(shí)，不同TLR之間是互相協(xié)作的。TLR4則以同源性受體二聚化進(jìn)行特異性識(shí)別內(nèi)毒素。

細(xì)菌的DNA也可以刺激宿主免疫細(xì)胞，其機(jī)制是通過未甲基化的DNA進(jìn)行，但哺乳動(dòng)物細(xì)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)T_Hl樣炎癥反應(yīng)，所以許多學(xué)者運(yùn)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(dāng)細(xì)胞中Tlr9（Tlr9^-/-）基因敲除后，即不對(duì)CpG發(fā)生作用，包括脾細(xì)胞增生、巨噬細(xì)胞的炎性細(xì)胞因子的生成及樹突狀細(xì)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(wú)變化，體內(nèi)CpG介導(dǎo)的T_Hl樣反應(yīng)消失，可見，TLR9能識(shí)別細(xì)菌DNA中的CpG。脊椎動(dòng)物免疫系統(tǒng)經(jīng)過進(jìn)化后靠產(chǎn)生特異性的TLR9以區(qū)別細(xì)菌CpG和自我DNA。TLR5可識(shí)別細(xì)菌鞭毛蛋白，以及參與天然免疫應(yīng)答反應(yīng)。