靶向RelA/NLRP3/CCL3轴调控小胶质细胞炎症反应促进脊髓损伤修复的研究

本研究针对脊髓损伤(SCI)后小胶质细胞NLRP3炎症小体过度激活导致的继发性神经损伤问题，通过构建Nlrp3条件性敲除小鼠模型，揭示了RelA/NLRP3/CCL3信号轴在调控神经炎症中的关键作用。研究发现微胶质细胞特异性敲除Nlrp3可显著抑制细胞焦亡(pyroptosis)相关通路，减少IL-1β、IL-18等炎症因子释放；首次证实转录因子RelA可直接结合Nlrp3启动子调控其表达；采用血脑屏障穿透性药物PDTC抑制RelA可模拟基因敲除的神经保护效果。该研究为开发靶向干预SCI神经炎症的新策略提供了重要理论依据。

　　

脊髓损伤被称为"不死的癌症"，每年导致全球25-50万人瘫痪，患者面临终身残疾的沉重负担。这种毁灭性的神经系统损伤发生后，原发性机械损伤会引发更为严重的继发性损伤，其中小胶质细胞介导的神经炎症被公认为加重组织损伤的关键因素。尽管已知NLR家族pyrin结构域蛋白3(NLRP3)炎症小体在多种神经系统疾病中扮演重要角色，但对其在脊髓损伤微环境中的细胞特异性作用机制仍知之甚少。更令人困扰的是，现有NLRP3抑制剂缺乏细胞靶向性，可能干扰其他细胞的正常生理功能。这些认知空白严重阻碍了精准治疗策略的开发。

山东大学的研究团队在《Brain, Behavior, and Immunity》发表的研究中，采用条件性基因敲除、染色质免疫共沉淀、细胞共培养等技术，系统阐明了小胶质细胞中RelA/NLRP3/CCL3信号轴的调控机制及其治疗潜力。研究首先通过Nlrp3^fl/fl;Cx3cr1-CreERT;Rosa26-tdTomato三转基因小鼠构建了微胶质细胞特异性Nlrp3敲除模型(Nlrp3ΔMG)，发现该操作可显著保护神经元存活、减轻组织损伤。体外实验证实小胶质细胞来源的CCL3能招募CD4⁺T细胞和中性粒细胞，而外源补充CCL3可逆转Nlrp3敲除的保护效应。机制研究首次揭示NF-κB关键亚基RelA可直接结合Nlrp3启动子调控其转录。最具转化价值的是，使用血脑屏障穿透性药物吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(PDTC)抑制RelA，可有效模拟基因敲除的神经保护效果。

【细胞培养与处理】采用BV2小胶质细胞系和原代皮层神经元建立共培养体系，通过LPS+ATP诱导炎症模型，收集条件培养基分析神经元死亡机制。

【微胶质细胞炎症反应诱导神经元焦亡】实验证实LPS+ATP激活的BV2细胞条件培养基可诱导神经元发生典型的焦亡特征：caspase-1激活、GSDMD切割、IL-1β成熟释放。而Nlrp3敲除显著抑制这些病理变化。

【讨论】该研究创新性地绘制了小胶质细胞中RelA→NLRP3→CCL3的信号传导路线图。特别值得注意的是，PDTC作为已通过血脑屏障的临床用药，其治疗潜力为转化研究提供了捷径。研究还揭示了CCL3在招募外周免疫细胞中的桥梁作用，拓展了对神经-免疫对话机制的认识。

【结论】该研究不仅阐明了RelA/NLRP3/CCL3轴在脊髓损伤中的核心地位，更开发出两种干预策略：基因水平的微胶质细胞特异性Nlrp3敲除和药物水平的RelA抑制。相比传统广谱抗炎治疗，这种靶向调控方案兼具精准性和转化可行性。Wei Song和Runhan Fu作为共同第一作者的研究，为开发脊髓损伤的精准免疫调节疗法提供了全新的靶点和理论框架，其发现也可能为阿尔茨海默病、多发性硬化等神经炎症相关疾病提供治疗启示。