NETs激活巨噬细胞GAS6-AXL-NLRP3轴驱动吗啡耐受的机制研究

《Cell Communication and Signaling》：NETs activate the GAS6-AXL-NLRP3 axis in macrophages to drive morphine tolerance

本研究针对临床吗啡镇痛耐受这一重大难题，由南京医科大学团队揭示了中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）通过GAS6-AXL-TLR7/9-NLRP3信号轴驱动神经炎症的新机制。研究发现吗啡诱导NETs释放，被巨噬细胞吞噬后激活NLRP3炎症小体，导致IL-1β/IL-18分泌和中枢敏化。通过基因敲除、药理学干预和临床样本验证，证实靶向该通路可显著缓解耐受，为克服阿片类药物耐受提供了全新治疗策略。

　　

阿片类药物如吗啡在临床镇痛中不可或缺，但长期使用导致的耐受性严重限制其疗效，迫使患者，进而引发呼吸抑制等副作用。这一临床困境背后机制复杂，传统研究多聚焦于中枢神经系统μ阿片受体（MOR）的下调，但近年发现外周免疫系统异常激活同样关键。有趣的是，临床观察到吗啡使用常伴随发热现象，而中性粒细胞作为先天免疫主力军，其释放的中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）在感染性疾病中已被证实会诱发炎症和发热。这提示NETs可能是连接吗啡使用与神经炎症的潜在桥梁，但具体机制尚未阐明。

南京医科大学的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表论文，首次揭示吗啡通过诱导NETs形成，经GAS6-AXL介导的巨噬细胞吞噬后，激活TLR7/9-NLRP3炎症小体轴，最终导致IL-1β/IL-18释放和中枢敏化的完整机制。研究结合临床样本分析、基因敲除小鼠模型和药理学干预，证实靶向该通路可有效缓解吗啡耐受，为开发新型镇痛辅助药物提供了理论依据。

研究采用多维度技术方法：通过ELISA和PicoGreen检测临床患者和小鼠血浆中NETs标志物（H3Cit和cfDNA）；利用扫描电镜和免疫荧光观察吗啡诱导的NETs形态；建立Pad4^-/-、Nlrp3^-/-等基因敲除小鼠模型；采用中性粒细胞耗竭抗体（anti-Ly6G）和NETs降解酶（DNase 1/RNase A）进行功能干预；通过Western blot和qPCR分析TLR-NLRP3信号通路激活；结合行为学尾闪测试评估镇痛效果。

NETs参与吗啡耐受发生发展
研究发现吗啡处理7天后，小鼠镇痛效果下降86.2%（P<0.001），同时血浆和背根神经节（DRG）中NETs标志物H3Cit和cfDNA显著升高。临床数据证实接受吗啡治疗的疼痛患者血浆NETs水平显著高于未用药者。通过中性粒细胞耗竭、Pad4基因敲除或DNase 1/RNase A处理破坏NETs，均能显著改善吗啡耐受（P<0.0001），证实NETs的关键作用。

吗啡触发NETs形成机制
体外实验显示吗啡（20-200μM）与LPS/PMA类似，能诱导中性粒细胞释放含MPO和H3Cit的NETs。该过程依赖μ阿片受体和TLR4激活，因为拮抗剂纳洛酮和TAK242均可抑制NETs形成。Western blot显示吗啡上调中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）和H3Cit表达，但不影响PAD4水平。

NETs介导外周神经炎症
吗啡处理小鼠DRG中IL-1β、IL-6等促炎因子显著增加，同时脊髓中NMDA受体NR1亚基磷酸化（p-NR1）和CaMKII/CREB信号激活。免疫荧光显示DRG中CD68⁺巨噬细胞浸润增加。抑制NETs形成可逆转上述炎症和中枢敏化指标，证实外周-中枢联动机制。

NETs通过TLR7/9激活NLRP3
NETs刺激骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）后，TLR7/9抑制剂（IRS954）能最有效抑制IL-1β/IL-18上调（P<0.001）。体内实验证实IRS954处理可减轻吗啡耐受，降低脊髓c-Fos表达。IL-1受体拮抗剂（anakinra）和IL-18诱骗受体（IL-18BP）联用效果优于单药（P<0.0001），提示细胞因子协同作用。

GAS6-AXL轴介导NETs吞噬
AXL抑制剂处理BMDMs可阻断NETs诱导的炎症反应。Axl^-/-和Gas6^-/-小鼠均表现出吗啡耐受减轻（P<0.05），DRG中NLRP3/caspase-1活化降低，脊髓p-NR1/p-CREB减少。ω-3脂肪酸EPA通过抑制NLRP3也显示出改善效果。

该研究首次系统阐明吗啡耐受的外周免疫新机制：吗啡→μ阿片受体/TLR4→中性粒细胞释放NETs→GAS6-AXL介导巨噬细胞吞噬→TLR7/9识别NETs成分→NLRP3炎症小体激活→IL-1β/IL-18释放→NMDA受体磷酸化→中枢敏化。这一发现突破传统中枢机制认知，将研究视野拓展至神经-免疫互作领域。临床转化价值体现在：①DNase 1/RNase A等NETs降解剂可作为辅助镇痛药；②靶向GAS6-AXL-TLR7/9轴的小分子抑制剂具有开发潜力；③EPA等营养干预或能延缓耐受发生。研究为理解阿片类药物副作用提供了全新视角，对疼痛医学发展具有重要启示意义。