哺乳动物是地球上最为高等且占据主导地位的一类脊椎动物。其中绝大多数体表被有毛发,体温恒定,具有肉食、草食、杂食等多种食性。哺乳动物的生存环境多样——陆地、海洋、天空、洞穴都有其身影。由于哺乳动物类群的庞大和多样性,在长期的进化过程中,为了适应不同的生存环境,哺乳动物中某些特殊类群势必发生了较其他类群显著不同的适应性改变。先天免疫作为大多数动物抵御病原微生物入侵的系统,是较为古老的、机体抵御外界病原微生物的第一道防线。Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)是一个介导先天免疫的古老家族,分为病毒型和非病毒型两类。其中TLR3.TLR7.TLR8和TLR9属于病毒型TLRs。它们定位在胞内体膜上,识别病毒的核酸类物质。由于哺乳动物的生存环境和食性等的巨大差异,其面临的病毒种类也有所不同。然而,关于病毒型TLRs的进化研究一般认为其较为保守。基于此,本研究选取了27个哺乳动物的TLR3、 TLR7, TLR8和TLR9的序列进行了进化分析。PAML的位点模型、枝位点模型以及Datamonkey的SLAC、FEL、REL模型分析发现,这4个基因在哺乳动物中检测到了大量的正选择位点,其中TLR9最多。并且绝大多数位点位于胞外域的LRR功能域中。LRR功能域是直接与PAMPs结合的区域,受到了较为强烈的正选择作用。通过枝位点模型和free-ratio模型分析发现,病毒型TLRs在鲸类物种和翼手目物种受到了较强的选择压力。推测鲸类及翼手目在长期的进化过程中,由于海洋生存环境以及天空、洞穴的生存环境,使得其面临的病毒类型、数量和大多数哺乳动物存在有差异,其病毒型TLRs受到的选择压力发生了改变。在其它枝系如鲸偶蹄目、灵长目等也检测到了正选择信号,说明哺乳动物病毒型TLRs受到了普遍的正选择作用。其中TLR9检测到了最普遍的正选择信号,推测可能与其是唯一识别DNA物质的TLR有关,是与病毒长期共进化的结果。除此之外,本研究还在细胞水平上对瓶鼻海豚TLR8基因进行了功能验证。结果发现瓶鼻海豚的TLR8基因是有免疫应答功能的基因,可以被TLR8特异配体R848刺激激活,但是与家牛比较,其对R848的敏感程度不如家牛TLR8。这可能是由于鲸类为了适应海洋环境,其先天免疫基因TLR8发生了某些适应性进化。