我國科學家揭示脊髓損傷區神經環路重建新機制

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記者從同濟大學附屬上海市第四人民醫院獲悉，由該院宋建人教授團隊與首都醫科大學基礎醫學院李曉光教授團隊，聯合完成的一項名為“NT3-殼聚糖支架重建成年大鼠脊髓損傷后新生神經元的環路”的研究成果，發表在最新出版的國際學術期刊《神經生物學進展》上。該成果將為脊髓損傷患者的恢復治療提供理論基礎，并為在臨床上使用生物活性材料提供理論依據，有望在臨床上給予脊髓損傷患者新的治療措施。

據宋建人教授介紹，該研究成果鑒定了損傷部位新生神經元(NNLA)的神經元類型，確定了新生神經元可以接收來自大腦多個區域的突觸連接，揭示了損傷部位局部脊髓神經環路的重建情況，并證明了損傷平面下方的神經環路具有可塑性。

研究團隊采用成年大鼠脊髓損傷模型進行生物學研究。首先，研究者利用免疫熒光組化系統地描述了損傷區域增殖細胞的細胞命運，發現損傷部位新生神經元亞型的分類與正常脊髓內神經元分類相似。隨后使用順行示蹤病毒分別標記皮質脊髓束(CST)與紅核脊髓束(RST)，發現CST和RST分別與損傷區域的SATB1中間神經元或VGluT3中間神經元形成連接。為了探究新生神經元能否整合到脊髓并重建脊髓神經網絡，研究者將逆行跨多突觸病毒注入脛前肌，發現損傷后NT3-殼聚糖支架的植入促進了不同亞型NNLA的形成，同時不同亞型的NNLA也可作為中繼站以重新連接腦脊髓網絡。為進一步探究具有中繼功能的NNLA如何與損傷后的脊髓進行神經環路整合，研究者在同一區域先后注射順行示蹤病毒與逆行跨單突觸狂犬病毒，發現NNLA能夠分別接收來自損傷近端神經元、大腦皮層神經元與皮層下中樞神經元的單突觸輸入。

研究結果表明，損傷后NT3-殼聚糖支架的植入可有效改善腰段運動神經元的樹突數量及長度，并在一定程度上恢復興奮性突觸輸入，平衡興奮性-抑制性突觸輸入。

保證運動神經元和肌肉間信號正常傳遞的關鍵是維持神經肌肉接頭(NMJ)的結構與功能。研究團隊發現相較于對照組，脊髓損傷后NT3-殼聚糖支架的植入可有效改善NMJ的形態。研究團隊還發現，神經-肌肉信號傳遞的能力在治療后得以恢復，進一步提高了后肢肌肉的收縮能力。

相關學者認為，這一研究發現為脊髓損傷患者的臨床治療帶來了新的希望。

關鍵詞： 脊髓損傷 運動神經元 研究成果 中間神經元 脊髓神經