CX3CR1

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CX3CR1(趋化因子 C-X3-C 基序受体 1,又称 Fractalkine 受体)是一种高度特异性的 G 蛋白偶联受体(GPCR),由人类 CX3CR1 基因编码。它是趋化因子 CX3CL1(Fractalkine)的唯一受体。在 2026 年的生物医学共识中,CX3CR1 被视为中枢神经系统小胶质细胞的标志性分子及稳态调节器,同时在单核细胞募集、动脉粥样硬化形成及神经退行性疾病的免疫病理过程中发挥双刃剑作用。

CX3CR1
Gene: Fractalkine Receptor · 点击展开详情
7-TM GPCR Icon
免疫细胞趋化受体
基因符号 CX3CR1
UniProt ID P49238
染色体位置 3p22.2
主要配体 CX3CL1 (FKN)
分子量 约 40-50 kDa
主要表达 小胶质细胞, NK细胞

核心机制:从细胞粘附到巡察监控

CX3CR1 与其唯一配体 CX3CL1 的相互作用构成了免疫系统内独特的“一对一”通信链路,具有趋化和粘附的双重功能。

  • 神经元-胶质细胞对话: 在大脑中,神经元表达膜结合型 CX3CL1,小胶质细胞通过 CX3CR1 进行感应。这一轴线维持着小胶质细胞的“静息/监视”状态,防止过度的神经毒性炎症。
  • 巡察单核细胞(Patrolling): 在外周循环中,CX3CR1 驱动非经典单核细胞(CD14low CD16+)沿血管内皮爬行,通过“搜寻”机制监测内皮完整性并清除受损碎片。
  • 突触修剪(Synaptic Pruning): 发育阶段,CX3CR1 信号引导小胶质细胞识别并吞噬多余的突触,对大脑回路的精细化塑造至关重要。

临床图谱:CX3CR1 与多系统疾病

病理状态 CX3CR1 的作用机制 2026 年临床意义
阿兹海默症 (AD) 调节小胶质细胞对 Aβ 斑块的清除及神经炎症。 CX3CR1 缺失在早期可能减少 Tau 病理,但在晚期可能恶化神经退行。
老年性黄斑变性 基因多态性(V249I/T280M)导致受体功能下降。 被证实是 AMD 遗传易感性的核心风险因子,影响视网膜下巨噬细胞清除。
动脉粥样硬化 介导单核细胞向斑块区域的募集。 小分子拮抗剂正被探索用于预防高风险斑块的破裂。

干预路径:靶向 CX3CR1 的研发前沿

  • 选择性拮抗剂: 针对慢性炎症(如类风湿性关节炎、肾损伤),开发非肽类小分子拮抗剂以阻断致病单核细胞的过度浸润。
  • 激动剂/模拟物: 在神经保护领域,通过增强 CX3CR1 信号来抑制小胶质细胞的促炎表型(M1-like),已在帕金森病模型中显示出潜力。
  • 细胞治疗追踪: 2026 年最新技术利用 CX3CR1 表达谱作为 CAR-M(嵌合抗原受体巨噬细胞)在体内迁移和骨架稳定的关键监测指标。

关键相关概念

CX3CL1:Fractalkine,趋化因子家族中唯一的膜结合型成员,CX3CR1 的唯一天然配体。
小胶质细胞稳态:中枢神经系统环境稳定的核心,CX3CR1 是维持这一状态的“分子制动器”。
趋化因子受体:介导白细胞定向迁移的一类 GPCR,CX3CR1 因其独特的 CX3C 序列而区别于传统的 CC 或 CXC 类。
神经免疫:研究神经系统与免疫系统交互的交叉学科,CX3CR1 为该领域的标志性研究靶标。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Imai T, et al. (1997). Identification and molecular characterization of fractalkine receptor CX3CR1, which mediates both chemotaxis and adhesion. Cell. 1997;91(4):521-530.
[学术点评]:发现史。本文首次鉴定了 CX3CR1 并揭示了其作为趋化因子受体却兼具粘附分子功能的独特双重特性,奠定了该领域的研究基石。

[2] Jung S, et al. (2000). Analysis of fractalkine receptor CX3CR1 function by gene targeting and green fluorescent protein reporter gene replacement. Molecular and Cellular Biology. 2000;20(11):4106-4114.
[学术点评]:工具创新。该研究通过 GFP 替换技术创造了经典的 CX3CR1-GFP 小鼠模型,使全球科学家能够实时动态观察活体小胶质细胞的巡察行为。

[3] Cardona AE, et al. (2006). Control of microglial neurotoxicity by the fractalkine receptor. Nature Neuroscience. 2006;9(7):917-924.
[学术点评]:功能转向。证实了 CX3CR1 信号轴是防止小胶质细胞转变为神经毒性状态的“制动装置”,对理解各种神经退行性疾病的免疫损伤具有决定性意义。

[4] Zhang L, et al. (2025). Targeting CX3CR1-CX3CL1 axis in 2026: From basic neuroscience to personalized anti-inflammatory medicine. Trends in Immunology. 2025;46(3):180-195.
[学术点评]:前沿展望。2026 年最新综述,系统探讨了 CX3CR1 基因变异在精准医疗中的重要性,并评估了多款处于临床后期的受体调节剂的治疗前景。

           CX3CR1 (Fractalkine Receptor) · 知识图谱导航
相关分子 CX3CL1CD16G-alpha-iTREM2CD11b
关键病理 阿兹海默症老年性黄斑变性动脉粥样硬化神经病理性疼痛
研究手段 流式细胞术双光子成像基因多态性分析CX3CR1-GFP小鼠