脊髓损伤,是指由外界因素导致脊髓组织破损伤害,进而出现的一系列症状变化。一般来说,脊髓损伤会影响到患者的运动、感觉功能,并降低其生活质量,严重者,甚至还会导致瘫痪。更糟糕的是,目前临床上针对该病尚无有效疗法,相关研究仍有待进一步推动。
再生医学网获悉,近日,方燕姗/彭广敦/李昂团队联合揭示了SCI引起Igfbp2表达上调的细胞功能和潜在生物学意义。相关成果发表在Developmental Cell期刊上。
该团队通过自主开发空间转录组数据分析的新计算策略和工具,绘制出脊髓损伤后原位细胞-细胞交互的动态图谱,并以此发现了一类在SCI后从脊髓白质迁移到脊髓灰质的星型胶质细胞亚群。
接着通过脊髓实质注射和lineage tracing实验,证实了SCI后这类由白质向灰质定向迁移的星型胶质细胞亚群的存在及其细胞来源,该团队将其命名为“injury-induced,gray matter-relocated astrocytes(Astro-GMii)”。
研究人员通过整合空间转录组数据和已有的SCI单细胞/单核测序数据对Astro-GMii细胞的分子特征进行了多水平、多维度的分析,从中鉴定出可以标记Astro-GMii并在SCI后特异性上调的特征基因之一Igfbp2。
在后续工作中,通过原代星型胶质细胞培养、原代神经元培养以及conditioned medium共培养等实验,研究人员揭示了高表达Igfbp2不仅可以促进星型胶质细胞的迁移、增殖和反应性,并且星型胶质细胞可以分泌IGFBP2蛋白,后者作用在神经元上可以促进神经轴突的生长。
最后,研究人员将
IGFBP2蛋白和基质胶制备成生物材料注射进小鼠的SCI损伤部位后,损伤灶附近神经元的存活得到了显著提高,并最终有效促进了SCI小鼠的感觉和运动功能的恢复。
在过去,人们常将脊髓损伤视为不治之症,尽管该病不如癌症般“声名在外”,但却会严重影响患者的身心健康,令其丧失正常人的生活。对此,
再生医学网表示,随着该项研究成果的问世,或将彻底改写脊髓损伤治疗史,从而为广大患者带来新的希望和治疗思路。