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本研究针对神经炎症中NLRP3介导中性粒细胞浸润和血脑屏障(BBB)破坏的分子机制这一关键科学问题，通过构建中性粒细胞特异性NLRP3激活突变小鼠模型，结合双光子活体成像等技术，首次揭示NLRP3通过CXCL1/2-CXCR2信号轴促进BBB通透性增加和中性粒细胞浸润，并证实该通路在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)发病中的关键作用，为神经炎症性疾病提供了新的治疗靶点。
在中枢神经系统疾病中，中性粒细胞作为先天免疫系统的"第一反应者"，其异常浸润与多种神经退行性和自身免疫性疾病密切相关。然而，中性粒细胞如何突破血脑屏障(BBB)这一关键防线，以及调控这一过程的分子机制，长期以来是神经免疫学领域亟待解决的核心问题。NLR家族pyrin结构域包含蛋白3(NLRP3)作为重要的炎症小体组分，虽已知参与多种炎症反应，但其在中性粒细胞介导的神经炎症中的具体作用机制仍不清楚。
韩国延世大学健康系统的Young-Min Hyun团队在《Journal of Neuroinflammation》发表的研究，通过创新性地构建中性粒细胞特异性NLRP3激活突变小鼠模型，结合多学科技术手段，系统阐明了NLRP3-CXCL1/2-CXCR2信号轴在调控BBB完整性和中性粒细胞浸润中的核心作用。研究发现不仅为理解神经炎症的始动机制提供了新视角，更为开发针对多发性硬化等神经炎症性疾病的靶向治疗策略奠定了理论基础。
研究采用中性粒细胞特异性表达NLRP3(D301N)激活突变的小鼠模型，通过流式细胞术分析免疫细胞表型，双光子活体显微镜(TP-IVM)实时观测BBB通透性，结合体外血脑屏障内皮细胞培养实验。建立实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型评估疾病严重程度，采用CXCR2拮抗剂SB225002进行干预研究，并通过免疫荧光和ELISA等技术检测相关分子表达。
【中性粒细胞通过NLRP3表达参与早期神经炎症】研究发现，在LPS诱导的炎症早期(3小时)，中性粒细胞表现出显著的NLRP3和CD11b表达上调，而单核细胞和小胶质细胞则无明显变化。值得注意的是，Nlrp3-/-小鼠的中性粒细胞仍能正常表达CD11b和CD62L，表明NLRP3并非中性粒细胞活化所必需，但对其后续功能发挥至关重要。
【中性粒细胞特异性NLRP3激活促进BBB破坏】通过构建ElaCre/+;Nlrp3D301NneoR/+小鼠(中性粒细胞特异性表达NLRP3激活突变体)，研究发现突变小鼠表现出明显的BBB完整性破坏，表现为紧密连接蛋白Claudin-5和ZO-1表达下降，10-kDa右旋糖酐外渗增加。活体成像显示其血管通透性与LPS处理的野生型小鼠相当，Evans blue实验进一步证实了这一发现。
【CXCL1/2介导内皮屏障功能损伤】机制研究发现，NLRP3激活的中性粒细胞显著上调CXCL1和CXCL2的表达，而非基质金属蛋白酶MMP2/9。这两种趋化因子能特异性降低脑微血管内皮细胞表面Claudin-5和VE-Cadherin的表达，但对ZO-1无影响。共培养实验证实，抗CXCL1/2中和抗体可逆转NLRP3激活中性粒细胞对内皮屏障的破坏作用。
【多细胞来源的CXCL1/2产生】免疫荧光显示，在神经炎症状态下，星形胶质细胞(GFAP+)、周细胞(NG2+)、中性粒细胞(LysM+)和内皮细胞(CD31+)均可产生CXCL1/2，其中CXCL1主要来源于中性粒细胞，而CXCL2则在周细胞和中性粒细胞中表达最为显著。
【CXCR2信号的关键调控作用】通过CXCR2拮抗剂SB225002干预实验，研究发现阻断CXCR2能显著减少中性粒细胞向脑实质的浸润，并有效恢复BBB完整性。这一结果明确了CXCL1/2-CXCR2轴在中性粒细胞跨BBB迁移中的核心地位。
【NLRP3-CXCR2轴加重EAE病程】在EAE模型中，中性粒细胞特异性NLRP3激活显著加重疾病严重程度，而CXCR2拮抗可逆转这一效应。值得注意的是，在疾病起始阶段，NLRP3激活不仅促进中性粒细胞浸润，还增强了CD4+ T细胞向中枢神经系统的迁移，且两种细胞数量呈正相关，提示中性粒细胞可能通过CXCR2依赖的机制促进适应性免疫细胞浸润。
该研究首次系统阐明了中性粒细胞NLRP3通过CXCL1/2-CXCR2轴破坏BBB并促进神经炎症的分子机制，突破了传统上认为NLRP3主要通过在髓系细胞中形成炎症小体发挥作用的认知。研究发现不仅为理解多发性硬化等神经炎症性疾病的早期事件提供了新视角，更重要的是，揭示了靶向中性粒细胞CXCR2信号通路作为治疗策略的可行性。特别是研究证实，干预这一通路不仅能抑制先天免疫反应，还可间接影响适应性免疫细胞的浸润，为开发联合治疗策略提供了理论依据。从转化医学角度看，针对CXCL1/2-CXCR2轴的治疗可能具有"一箭双雕"的效果——既维持BBB完整性，又调控免疫细胞浸润，这为神经炎症性疾病的临床干预开辟了新途径。
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