早期細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)顯示，TLR2也能識(shí)別LPS，并介導(dǎo)細(xì)胞LPS反應(yīng)。后來研究發(fā)現(xiàn)，去除LPS制劑中的脂蛋白等雜質(zhì)后，純化的LPS對(duì)TLR2則失去激活作用，但對(duì)TLR4仍有激活作用。此外，TLR2基因敲除小鼠對(duì)腸道桿菌LPS的反應(yīng)與野生型小鼠相同。抗TLR2抗體能阻斷肽聚糖和熱滅活金黃色葡萄球菌對(duì)人THP-1細(xì)胞的激活作用，但對(duì)LPS無明顯影響。說明TLR2至少不是LPS的主要識(shí)別受體。但有研究顯示，TLR2能與LPS呈低親和力結(jié)合。此外，來源于Porphyromonas gingivalis和腎臟鉤端螺旋體、腦膜炎雙球菌LPS的識(shí)別是通過TLR2，而不是TLR4。但這兩種LPS的脂質(zhì)A的結(jié)構(gòu)與大多數(shù)革蘭陰性細(xì)菌LPS有明顯差異，這種結(jié)構(gòu)上的差異可能影響其與受體結(jié)合的特異性。

目前認(rèn)為，TLR2 是革蘭陽性細(xì)菌的主要識(shí)別受體。革蘭陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁內(nèi)含有一層很厚的肽聚糖（PGN），其內(nèi)包含有脂蛋白和磷壁酸。LTR2是識(shí)別這些成分的主要受體。支原體是一種無細(xì)胞壁的病原菌，但其漿膜內(nèi)含有各種脂蛋白或明脂肽，它們可引起促炎反應(yīng)。

支原體的脂肽之一，2000的巨噬細(xì)胞激活脂肽-2（macrophage-activating lipopeptide-2，MALP-2）被證實(shí)是利用TLR2作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)體。此外，細(xì)菌脂蛋白在細(xì)菌中十分常見，包括分枝桿菌、革蘭陽性細(xì)菌和革蘭陰性細(xì)菌。細(xì)菌脂蛋白在N-末端都具有一個(gè)共同的三酰基結(jié)構(gòu)，與分子的刺激特性有關(guān)。與太多數(shù)細(xì)菌配體一樣，細(xì)菌脂蛋白是巨噬細(xì)胞微活的強(qiáng)刺激物，包括細(xì)胞因子產(chǎn)生和上調(diào)炎癥事件。研究顯示，TLR2能介導(dǎo)來自分枝桿菌、支原體和螺旋菌的脂蛋白的反應(yīng)，是脂蛋白激活作用的主要介質(zhì)。抗TLR2抗體能抑制脂蛋白刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子的作用。轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)和受體缺失小鼠實(shí)驗(yàn)均證實(shí)，TLR2是微生物脂蛋白的主要受體。

雖然證明TLR2是介導(dǎo)革蘭陽性細(xì)菌、分枝桿菌和真菌產(chǎn)物的重要受體的研究結(jié)果主要來源于TLR2缺失動(dòng)物的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，但對(duì)其結(jié)果也應(yīng)慎重解釋，因?yàn)椋孩倥cLPS激活TLR4不同，上述細(xì)菌成分啟動(dòng)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)都需要很高的劑量。②這些成分在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有明顯差異，激活細(xì)胞所需要的具體的和最小的結(jié)構(gòu)尚不清楚。因此，對(duì)這些成分是否利用相同的受體尚有一些疑問，事實(shí)上，一些細(xì)菌成分既利用TLR4，也能通過TLR2激活細(xì)胞。