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细胞在损伤、缺氧以及应激情况下,储存在细胞质以及细胞囊泡中的ATP(Adenosine Triphosphate)能够迅速释放到细胞外空间。释放至细胞外的ATP属于危险相关分子模式(Damge-Associated Molecular Patter, DAMP)的一种,作为危险信号(danger signal)在细胞间信号传导中发挥重要作用。在细菌感染引起的固有免疫应答中,机体的保护机制主要通过病原体相关的分子模式(Pathogen-Associated Molecular Patterns, PAMP)快速激活免疫系统的模式识别受体(Pattern-Recognition Receptors, PRR),引起细胞因子等活性介质的释放和相关信号通路激活,启动或协同激活免疫反应。已经有文献报道该过程伴随核苷酸的释放,并且这些胞外核苷酸在免疫应答和免疫调节中发挥着重要的作用。但是有关ATP在细菌感染过程的释放机制尤其是Toll样受体(Toll-like Receptor, TLR)等模式识别受体的激活与核苷酸释放的相互关系的研究却是鲜有报道。本论文发现在细菌感染过程中伴随着胞外核苷酸的释放,且ATP的释放与TLR相关信号通路的激活过程密切相关。采用细菌模式刺激剂LPS和PAM3分别处理巨噬细胞来模拟革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的的感染过程,研究表明LPS和PAM3能够引起巨噬细胞胞外核苷酸释放的增加；并且在体内注射ATP,增加ATP浓度后,细菌感染小鼠存活率明显上升,这就意味着ATP在抗菌感染免疫中发挥保护作用。接下来使用多种ATP释放途径相关的抑制剂以研究ATP释放机制：胞吐过程抑制剂NEM处理巨噬细胞后,LPS或PAM3引起的ATP释放显著减少,表明LPS或PAM3引起的ATP释放受到胞吐过程的调节；细胞内钙离子抑制剂U73122、TG和caffeine处理巨噬细胞后,LPS或PAM3均不能引起细胞内钙离子发生变化,同时ATP释放也明显减少,这就说明在细菌感染中,TLR激活所引起的ATP释放受到钙离子依赖的胞吐过程的调节。TLR激活引起细胞内钙离子增多,细胞内钙离子增加则促进了巨噬细胞的胞吐过程,最终引起ATP释放增加。这些ATP可以通过激活嘌呤类受体P2受体,引起ERK磷酸化,从而激活MAPK信号通路引起细胞因子IL-1β和趋化因子CCL-2的表达分泌升高；与此同时P2受体激活促进了巨噬细胞的吞噬功能。最后利用小鼠构建了细菌感染的腹膜炎模型,体内实验证明ATP能够提高小鼠的生存率。总体而言,本论文结果表明,在细菌感染引起的固有免疫反应中,TLR的激活能够引起危险信号ATP的释放增加,ATP的增加通过P2受体激活发挥对抗菌感染的保护作用。