山东大学宁斌团队发现IL-3可通过PRDX1“开关”调控免疫细胞治疗脑损伤

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Adv Sci：唤醒大脑的“修复力量”！山东大学宁斌团队发现IL-3可通过PRDX1“开关”调控免疫细胞治疗脑损伤
! T1 V' Q. o( s1 B3 c' l1.        创伤性脑损伤（TBI）
" p5 Z; E0 e- s+ _2.        白介素-3（IL-3）
& Z2 R  r  ^9 f3.        核因子E2相关因子2（NRF2）) m% i; B$ Z, B8 b8 s/ Y" c
来源：iNature 2026-04-08 17:16
/ t' _# p$ x. n1 u本实验研究证实，IL-3可通过调控小胶质细胞极化表型转化，作为关键调控分子抑制神经炎症。IL-3通过IL-3受体（IL-3R）募集PRDX1，调节小胶质细胞极化，进而改善TBI大鼠的神经功能与预后。
' T. X( b& U" p; z小胶质细胞在创伤性脑损伤（TBI）后神经炎症的进展中起着关键作用。白介素-3（IL-3）作为一个重要的调控因子，但其通过小胶质细胞对TBI后神经炎症的影响尚不明确。9 g7 n9 M+ M  n' x( n
2026年3月31日，山东大学宁斌唯一通讯在Advanced Science（IF=14.1）在线发表题为IL-3 Modulates Microglia Polarization and Attenuates Neuroinflammation in Traumatic Brain Injury的研究论文。
( e2 p) W; ~* Q. t- a: |1 F& }/ q$ Q本研究旨在探讨IL-3缓解TBI后小胶质细胞介导的神经炎症的潜在作用。利用ABplex多指标流式关节分析检测炎症因子，结果显示，伴有头痛症状的TBI患者脑脊液中IL-3水平显著升高，而外周血中IL-3水平无明显变化。% {: |3 z1 ^# H! `! q3 k( T
在大鼠TBI模型中，脑内给予外源性IL-3可减轻神经炎症并促进神经功能恢复。机制研究表明，过氧化物还原酶1（PRDX1）是IL-3在小胶质细胞中的作用靶点。值得注意的是，特异性敲低小胶质细胞中的PRDX1后，IL-3对TBI大鼠的神经保护作用完全消失。1 C& M) u" A- H% p* i* H6 K2 q- k. |
综上所述，本实验研究证实，IL-3可通过调控小胶质细胞极化表型转化，作为关键调控分子抑制神经炎症。IL-3通过IL-3受体（IL-3R）募集PRDX1，调节小胶质细胞极化，进而改善TBI大鼠的神经功能与预后。因此，IL-3有望成为创伤性脑损伤的新型治疗靶点。6 E( f. E( m- C1 r6 d) H1 Q

  ^3 [" e0 Q- R2 R9 w- p8 `创伤性脑损伤（TBI）是指头部受到外部机械力作用导致的脑组织损伤。TBI在病理生理上复杂且多面，通常分为原发和继发损伤。原发性损伤指创伤瞬间发生的初始机械性损害。机械损伤发生后，数分钟内即启动一系列细胞与生化改变，最终引发继发性损伤。越来越多证据表明，持续且过度的继发性损伤会阻碍神经保护与修复过程，导致 TBI 后神经功能恢复延迟且效果有限。在此过程中，神经炎症是核心病理环节。
+ ]; {7 ?- u2 D: ^4 n: C8 C尽管临床前研究显示抗炎药物可改善 TBI 动物模型的预后，但随机对照临床试验结果却并不理想。因此，寻找能够恢复促炎与抗炎反应平衡的新靶点，对开发新型治疗手段、改善 TBI预后至关重要。" N. }7 Y+ D! I/ X/ f- _1 T: |
小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）主要的固有免疫细胞，也是 CNS 损伤后神经炎症反应的核心介导者。基于单细胞测序与单细胞质谱流式技术，研究已在健康与疾病脑组织中鉴定出多种小胶质细胞状态。调控神经炎症是目前应用最广泛的治疗策略之一，其核心思路是通过药物或其他方式干预小胶质细胞活化状态，减少有害炎症因子释放，从而减轻神经元损伤。+ W9 b) S+ g6 B. q4 w0 ~1 @# F
白细胞介素-3（IL-3）是一种集落刺激因子，其下游效应通过与白细胞介素-3受体（IL-3R）结合介导。IL-3可影响小胶质细胞的转录、形态与功能编程，使其具备急性免疫应答能力并提高迁移活性。IL-3参与调控多种炎症反应。IL-3还可通过调控Foxp3+调节性T细胞发育缓解胶原诱导性关节炎。
: T5 K. ^) p0 `$ b8 EIL-3在中枢神经系统中发挥了独特作用。既往研究表明，IL-3与GM-CSF可通过作用于骨髓来源炎症细胞（BINCs）改善TBI。尽管初步结果提示IL-3在TBI中具有治疗潜力，但其具体机制仍不明确，且IL-3能否调控TBI中小胶质细胞极化尚未可知。目前TBI相关研究主要集中于损伤机制与药理机制，继发性脑损伤的治疗靶点是研究热点。近期临床证据显示，促红细胞生成素（EPO）、孕酮等药物未表现出预期的神经保护作用，凸显了寻找新型靶向治疗药物的迫切性与研究必要性。
% l0 q7 m* P. L/ |- ~4 ]" G1 c过氧化物还原酶1（PRDX1）是PRDX家族成员，作为经典抗氧化酶，可清除ROS并抑制氧化应激诱导的细胞损伤，从而发挥抗氧化保护作用。PRDX1对调控CNS内多种驻留细胞的存活、炎症反应与氧化应激水平至关重要。核因子E2相关因子2（NRF2）是PRDX1的主要下游效应分子之一，参与炎症反应、代谢过程、细胞增殖等多种氧化应激相关分子事件。) l% n7 ]% I4 x9 `; f6 l5 P4 k
NRF2是内源性抗氧化防御系统的关键调控分子，可在脑内氧化应激刺激下由活化小胶质细胞表达。既往研究表明，PRDX1可通过激活NRF2/HO-1信号通路改善压力过载诱导的心肌肥厚与心力衰竭。NRF2缺失与炎症反应增强相关，而其上调则可抑制NF-κB介导的促炎与免疫应答。) `; B" l$ Y0 }, u$ d8 l+ k! D- X
NRF2可增强抗氧化能力并中和ROS，从而减少ROS介导的NF-κB激活。目前PRDX1与TBI的关联尚未见报道，因此探究PRDX1在TBI中的作用有望为治疗干预提供新靶点。3 h. ]- r, ~! Z& w, V3 l; f& G

1 e- a# {* l7 I# D# t" \IL-3通过NRF2调控NF-κB通路，抑制小胶质的炎症反应（摘自Advanced Science ）9 y2 P! R- `8 H& {+ x/ U5 e" j7 y& `
本研究发现，IL-3可通过IL-3R增强PRDX1募集，调控小胶质细胞极化并抑制神经炎症，进而改善TBI后的神经功能恢复与预后。结果显示，在TBI大鼠模型脑内给予外源性IL-3可显著改善神经功能与预后。8 K) K7 g) `/ I
机制上，IL-3促进IL-3R向PRDX1募集，进而调控KEAP1-NRF2-HO-1/NF-κB通路。本研究证实IL-3是小胶质细胞极化的关键调控因子，有望成为TBI的新型治疗策略。上述发现为阐明TBI发病机制提供了新视角，并为其治疗提供新思路。
) c+ q" z9 d, ~9 L原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202504511! M) M7 V8 q  f7 W$ j1 g0 I8 \# T

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