Toll样受体2/4通过调控神经免疫应答影响小鼠腹根挤压伤后运动神经元存活与突触可塑性

本研究针对脊髓腹根挤压伤(VRC)后运动神经元(MN)存活率低、突触可塑性受损等问题，通过TLR2/4基因敲除模型及激动剂干预，揭示TLR4通过NF-κB通路维持MN存活与突触覆盖，TLR2调控小胶质细胞抗炎表型(IL-10+ )的双向调节机制，为神经损伤修复提供新靶点。

　　

在神经损伤修复领域，脊髓运动神经元(MN)的存活与突触可塑性是功能恢复的关键。当外周神经发生腹根挤压伤(VRC)时，位于中枢神经系统(CNS)与周围神经系统(PNS)交界处的MN会经历大规模死亡，伴随突触剥离现象。这种现象与Toll样受体(TLRs)介导的神经免疫反应密切相关，但TLR2与TLR4在其中的具体作用机制尚不明确。

来自巴西坎皮纳斯大学的研究团队在《Journal of Neuroimmunology》发表的研究，通过构建TLR2/4基因敲除小鼠模型，结合激动剂干预(Pam3CSK4激活TLR2、LPS激活TLR4)，系统评估了这两种受体在VRC后7/14天对MN存活、胶质细胞反应(Iba1⁺
小胶质细胞/GFAP⁺
星形胶质细胞)及突触素(synaptophysin)覆盖的影响。研究采用免疫组化、RT-qPCR、Western blot等技术，发现TLR4缺失会导致MN存活率下降26%，突触覆盖减少，伴随NF-κB表达升高；而TLR2激活则促进小胶质细胞分泌IL-10，形成抗炎微环境。

主要技术方法
实验选用8周龄雄性C57BL6/JUnib、TLR2 KO和TLR4 KO小鼠，建立L4-L6腹根挤压模型。通过免疫组化标记MN(Nissl染色)、小胶质细胞(Iba1)、星形胶质细胞(GFAP)及突触素，结合RT-qPCR检测Il10等基因表达，Western blot分析NF-κB蛋白水平。

Motoneuron survival
TLR4 KO组在损伤7天后MN损失最显著(较对照组增加15%)，而TLR2激动剂组MN存活率提升。NF-κB的异常激活可能是TLR4缺失导致MN死亡的关键机制。

Glial reactions
TLR2 KO小鼠小胶质细胞呈现促炎表型，IL-10表达降低60%；Pam3CSK4处理组则诱导出高表达IL-10的抗炎性小胶质细胞。TLR4缺失组在7dpi时变形虫样小胶质细胞减少，提示其参与早期免疫调控。

Synaptic coverage
TLR4缺失导致突触素覆盖面积下降40%，与MHC-I介导的突触修剪机制相关；TLR2激活则通过维持β2-微球蛋白水平促进突触保留。

讨论与意义
该研究首次阐明TLR4通过NF-κB通路维持MN存活，而TLR2通过调控小胶质细胞极化状态影响突触稳定性。这种互补作用机制为临床干预提供了新思路：靶向TLR4可减少MN凋亡，调节TLR2则能优化免疫微环境。研究还揭示了神经-免疫-胶质细胞三方互作在VRC修复中的核心地位，为开发联合免疫调节策略奠定理论基础。