自然免疫反応は感染に対する宿主防御機構として普遍的に存在するものである。 これは、PAMPs（pathogen-associated molecular patterns）と呼ばれる保存された微生物構造を認識するPRRs（pattern-recognition receptors）と呼ばれる特別な受容体に基づいて機能している。 PRRの働きにより、ヒトは自己抗原と非自己抗原を識別することができる。 Toll様受容体（TLR）はPRRの一種で、「危険」の認識と免疫反応の誘導に重要な役割を担っています。 免疫系の細胞（マクロファージ、樹状細胞、マスト細胞、好酸球、好中球、Bリンパ球）、上皮細胞、内皮、心筋細胞、脂肪細胞はすべてTLRを介して病原体を認識します。 微生物産物を介したTLR刺激は、自然免疫反応を活性化する。 その結果、抗菌物質や炎症性サイトカインの合成が亢進し、樹状細胞の成熟が活性化（共刺激分子やMHC抗原の発現が増加）され、抗原提示がより効果的に行われるようになるのです。 場合によっては、自然免疫応答では感染を排除できず、適応免疫応答の誘導を必要とする。 TLRを介して活性化された抗原提示細胞（APC）は、炎症性サイトカイン（TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、IL-12）、ケモカイン、一酸化窒素（NO）を放出し、共刺激分子（CD40、CD80、CD86）の発現を増加させることが確認されています。 このようなAPCの機能の変化により、Tリンパ球とBリンパ球の両方が重要な役割を果たす、適応免疫反応の誘導が可能になる。 TLRはまた、CD4+ CD25+ T制御細胞（Tregs）の機能に対する直接的または間接的な影響を通じて、免疫反応の制御にも役割を果たしており、その結果、Tregsは免疫反応を誘導し、その後抑制するか、抑制を逆転させる（対照的抑制）ことになるのです。