小胶质细胞在缺血性脑卒中超急性期作为炎症细胞因子主要来源的关键作用及治疗意义

本研究针对缺血性脑卒中后神经炎症机制不清的临床困境，通过小鼠光栓卒中模型发现小胶质细胞（microglia）在超急性期（3小时）即主导促炎因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）产生，早于外周免疫细胞浸润。该成果发表于《Communications Biology》，为临床3小时治疗时间窗内靶向调控小胶质细胞功能提供了新思路。

　　

缺血性脑卒中治疗领域长期存在一个关键矛盾：尽管临床已通过溶栓取栓实现血管再通，但针对继发神经炎症的治疗策略屡屡失败。既往EAST、AUSTIN等临床试验靶向中性粒细胞浸润的疗法均告失败，暗示我们对神经炎症的起始机制存在认知盲区。传统观点认为脑内炎症主要由浸润的外周免疫细胞驱动，但澳大利亚莫纳什大学健康转化中心（Monash Health Translational Precinct, MHTP-AF）的Joshua H. Bourne和Connie HY Wong团队发现，在卒中发生后的黄金3小时治疗窗内，真正的"炎症点火器"竟是长期被忽视的脑内常驻免疫细胞——小胶质细胞。

研究人员采用多学科交叉方法开展研究：通过光栓法（PT）建立小鼠皮层缺血模型，结合双光子活体显微成像动态观察CX3CR1^gfp/+小鼠小胶质细胞形态变化；采用70 kDa右旋糖酐渗漏实验定量血脑屏障破坏程度；运用流式细胞术分选脑内免疫细胞亚群；通过LEGENDplex多重细胞因子检测技术绘制超急性期（3小时）和急性期（24小时）炎症因子图谱；并利用Ccr2^rfp/rfp基因敲除小鼠验证单核细胞浸润的作用。

卒中快速破坏脑血管完整性并导致运动功能障碍

通过Evans blue渗出实验发现，血管通透性在卒中后30分钟即显著增加，3小时达峰值。MRI显示24小时局部水肿体积扩大5倍，伴随抓握测试中73.8%的运动功能损伤。值得注意的是，这种神经功能缺损发生在脑组织重量增加10%之前，提示早期损伤的不可逆性。

炎症信号早于外周免疫细胞浸润

突破性发现卒中后3小时，梗死核心区IL-1β、TNF-α浓度已升高2-3倍，此时流式检测显示中性粒细胞（CD45^hiCD11b⁺Ly6G⁺）和单核细胞（CD45^hiCD11b⁺Ly6C⁺）浸润量不足24小时的10%。Catchup^IVM-red中性粒细胞报告小鼠活体成像证实，3小时时中性粒细胞仍滞留于血管内。

外周免疫细胞干预无效

使用抗Ly6C/Ly6G抗体耗竭外周髓系细胞后，虽然血液中性粒细胞清除率达99.9%，但脑内炎症因子谱无显著改变，运动功能也未改善。更令人惊讶的是，CCR2缺陷小鼠尽管完全阻断了单核细胞衍生巨噬细胞（mono-mac）浸润，脑内IL-6等因子水平仍与野生型相当，直接颠覆了"外周免疫细胞驱动早期神经炎症"的传统认知。

小胶质细胞的快速形态学响应

通过双光子显微镜三维重建发现，卒中后3小时梗死核心区小胶质细胞数量锐减61.2%，存活细胞体积增大、树突复杂性降低。至24小时，这些变化扩展至半暗带区域，细胞呈现典型的"阿米巴样"变形，树突分支数从8级降至3级。这种形态学改变与促炎因子分泌增加呈时空一致性。

细胞溯源揭示关键生产者

通过离体培养结合流式分选发现，卒中后3小时：

• 神经元贡献有限（IL-1β仅增加34%）

• 星形胶质细胞、内皮细胞无显著变化

• 小胶质细胞（CD45^midCX3CR1⁺）是IL-1β（+50%）、IL-6（+44%）和TNF-α（+30%）的主要来源

该研究建立了"超急性期小胶质细胞激活-神经炎症启动-外周免疫细胞继发浸润"的新范式，解释了为何临床靶向中性粒细胞疗法失败。更重要意义在于，将治疗靶点从外周免疫转向脑内常驻免疫细胞，为在3小时黄金时间窗内实施精准干预提供了理论依据。作者特别指出，未来需开发能穿越血脑屏障的纳米载体（如靶向嘌呤受体或NLRP3炎性体），在保留小胶质细胞神经保护功能的同时调控其过度激活。这一发现可能改写缺血性脑卒中的治疗策略，并为其他中枢神经系统损伤疾病的研究提供新视角。