•
《科學》：重大突破！科學家找到了修復脊髓損傷的關鍵神經元，可逆轉癱瘓
五年前，《自然》雜誌發表的一篇研究論文，在全球引起了極大的轟動。
那一年8月29日，加州大學洛杉磯分校（UCLA）的Michael V. Sofroniew團隊和瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的Gregoire Courtine團隊，首次找到了促進完全脊髓損傷（SCI）後神經軸突的再生方法[1]。
他們懷著激動的心情，親眼見證了斷裂的神經元從斷裂面的一側延伸到另一側，而且兩側的神經元也建立了連接，甚至連神經電信號都部分恢復了。這絕對是脊髓損傷這個研究領域的里程碑事件。然而，可惜的是，癱瘓小鼠的運動能力卻沒有絲毫改善。這也讓這項突破性研究成果顯得美中不足。
經過五年的努力之後，他們又殺回來了。
今天，由EPFL的Mark A. Anderson和Gregoire Courtine，以及UCLA的Michael V. Sofroniew領銜的研究團隊，在頂級期刊《科學》發表一項重磅研究成果[2]。
他們宣布找到了修復完全脊髓損傷的關鍵神經元；並首次證實促進這個神經元亞群再生，穿越斷裂區並與其天然投射目標區域的神經元重新建立連接，是運動功能恢復的關鍵所在[2 ] 。
值得一提的是，在這次的研究中，他們終於讓完全脊髓損傷小鼠的運動功能有了實質性的恢復，讓原本不能運動的後肢又可以走路了，實現了這一領域的又一項重大突破。
脊髓損傷後修復，是神經再生領域的重要研究主題。
一直以來，科學家注意到，人類和實驗動物在發生脊髓損傷後的頭幾個月，會出現不同程度的自發性功能恢復。
作為脊髓損傷領域的著名科學家，Sofroniew和Courtine也一直在研究不完全脊髓損傷的自癒問題，並且發現這種自癒現象與中胸脊髓的神經元有關[3,4]。
具體來說，在小鼠沒有出現脊髓損傷的情況下，消除中胸脊髓的神經元不會影響小鼠的運動，但是對於不完全脊髓損傷小鼠來說，中胸脊髓的神經元消除會阻止小鼠的自然恢復[3,5]。
因此，他們想先找出中胸脊髓中幫助恢復運動功能的那群神經元。
透過螢光蛋白標記和RNA定序技術，他們成功找到了中胸脊髓中那群神經元，並把它們命名為SC Vsx2::Hoxa7:Zfhx3→lumbar【這個名字實在是太長了，我乾脆把它簡寫成SC（T→L）好了，其中T代表胸部脊髓，L是腰部脊髓（控制下肢運動的神經元就在這裡）】。
RNA定序結果也顯示，與正常小鼠相比，脊髓受損後恢復行走的小鼠SC（T→L）神經元中，與樹突棘形態發生、突觸電位程序和肌動蛋白細胞骨架重組相關的基因表現上調。
更重要的是，Anderson等人也研究了SC（T→L）神經元的連接組特徵，從解剖學的角度證實，在不完全脊髓損傷小鼠中，確實是中胸脊髓的SC（T → L）神經元跨越損傷點，將運動訊號傳遞給了腰部脊髓中的運動神經元。
研究做到此處，關鍵的神經元是找到了。不過，新的問題又浮現。
既然SC（T→L）神經元一直在那裡，那五年前那個研究為啥會失敗呢？畢竟那個研究成功誘導神經元再生了[1]。
經過一番思索之後，Anderson等人提出了一個假設：SC（T→L）神經元必須得與它自然投射的神經元連結在一起，才能發揮恢復運動功能的功能。也就是說，SC（T→L）神經元本身得有強大的再生能力，而且得穿越斷裂點，與腰部脊髓中的目標神經元連接上。
為了驗證這個假設，他們把五年前促進神經再生的方法做了一些調整，探索SC（T→L）神經元是否能再生，並深入到腰部脊髓的目標神經元處。最終，透過不斷改進定向誘導神經再生的方法和漫長的等待，他們終於證實，SC（T→L）神經元可以再生到位於腰部脊髓的自然目標區。
最後一場大考來了。
完全脊髓損傷的小鼠，後肢運動功能可以恢復嗎？
這次，他們準備了5組（每組6隻）完全脊髓損傷的小鼠，經過4週的等待之後，沒有任何小鼠出現運動功能的自然恢復，說明這些小鼠的後肢確實是完全癱瘓了，不能動了。
所有小鼠都接受了SC（T→L）神經元再生治療，治療4週後，評估小鼠的運動狀態。
接下來就是見證奇蹟的時候了！
在所有30隻小鼠中，有27隻的後肢運動功能有了實質的恢復，雖然沒有恢復到正常小鼠的水平，但是恢復到不完全脊髓損傷小鼠的水平了。
簡單來說，癱瘓被逆轉了！
在研究的最後，Anderson等人也藉助一些遺傳學或藥物幹預手段，證實完全脊髓損傷小鼠運動功能的恢復，確實是SC（T→L）神經元再生到腰椎自然標靶區帶來的。
總的來說，Sofroniew、Courtine和Anderson團隊不僅找到了促進完全脊髓損傷恢復的關鍵神經元，還證實促進此類神經元再生到自然標靶區，可以讓完全脊髓損傷小鼠的運動功能有實質的恢復。
毫無疑問，這是脊髓損傷研究領域的一項重大突破，為開發恢復人類神經功能的療法建立了一個有現實意義的框架。
當然了，這還是治療嚴重脊髓損傷的第一步，但也是非常關鍵的第一步。（奇點網）
參考文獻：
[1].Anderson MA, O'Shea TM, Burda JE, et al. Required growth facilitators propel axon regeneration across complete spinal cord injury. Nature. 2018;561(7723):396-400. Nature. 2018;561(7723):396-400. Nature. 2018;561(7723):396-400. Nature. 2018;561(7723):396-400. Nature. 10.1038 -0467-6
[2].Squair JW, Milano M, de Coucy A, et al. Recovery of walking after paralysis by regenerating characterized neurons to their natural target region. Science. 2023;381(6664):1338-1345. .adi6412
[3].Courtine G, Song B, Roy RR, et al. Recovery of supraspinal control of stepping via indirect propriospinal relay connections after spinal cord injury. Nat Med. 2008;14(1):69-74. doi:10.1038/0.1038/ nm1682
[4].Friedli L, Rosenzweig ES, Barraud Q, et al. Pronounced species divergence in corticospinal tract reorganization and functional recovery after lateralized spinal cord inj； /scitranslmed.aac5811
[5].van den Brand R, Heutschi J, Barraud Q, et al. Restoring voluntary control of locomotion after paralyzing spinal cord injury. Science. 2012;336(6085):1182-1185. doi:10.1126/science.