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二附院骨科中心贺西京教授团队在神经修复领域取得系列突破成果。团队与美国西奈山伊坎医学院Hongyan Zou教授团队长期深度合作,联合培养博士李嘉熙以第一作者身份在Science Advances(IF=12.5)发表研究成果《Directional guidance to orient Schwann cell alignment in nerve regeneration requires Plexin-B1》,首次揭示了Plexin-B1在施旺细胞定向排列中的关键导向作用,西安交通大学第二附属医院为第一单位。同期,李嘉熙参与的合作研究《AhR inhibition promotes axon regeneration via a stress-growth switch》发表于Nature正刊(IF=48.5),首次发现抑制芳香烃受体(AhR)可通过“应激-生长”开关促进轴突再生,为神经修复提供了全新的分子靶点,为脊髓损伤等中枢神经疾病的治疗开辟了崭新方向。此外,李嘉熙博士在导师贺西京教授的系统指导下,于细胞移植及脊髓损伤微环境调控领域亦有多项积累,以共同第一作者在Spine、Neurobiology of Disease等神经修复领域权威期刊发表SCI论文4篇。联合培养期间深入探索轴突导向与再生调控的核心机制,产出Nature、Science Advances等顶刊成果,多次在国际学术会议作口头报告。

揭秘施旺细胞“定向导航”新机制。周围神经相对于中枢有着较强的再生能力,能够实现近乎完全再生,而对其背后的机制尚缺乏深入认识。团队发现,神经损伤后,活化的施旺细胞会上调导向受体Plexin-B1的表达,从而获得膜可塑性,实现细胞极化和沿神经长轴的纵向排列。这种有序排列的施旺细胞-轴突结构为巨噬细胞和细胞外基质提供了位置线索。一旦缺失Plexin-B1,施旺细胞的形态转化、细胞间的接触抑制迁移以及施旺细胞与轴突的对齐均会被破坏,导致施旺细胞定向紊乱、炎症过度放大,最终延迟轴突再生和功能恢复。这项研究首次揭示了Plexin-B1是神经修复过程中协调施旺细胞定向排列的核心调控因子,该成果为“定向引导施旺细胞在神经再生中对齐”提供了全新的分子机制阐释。

Plexin-B1引导施旺细胞接触抑制与轴突对齐促神经再生示意图
发现神经再生“应激-生长”分子开关。团队利用外周神经损伤较中枢神经损伤具有更强再生能力的特点,从外周神经再生机制入手,系统开展向中枢神经损伤修复的转化研究。首次报AhR是调控神经元轴突再生的关键分子“开关”。在轴突损伤后,神经元中的AhR被快速激活,通过调控蛋白质稳态和应激反应来维持组织完整性,但这同时抑制了轴突再生。研究证明,通过基因敲除或药物抑制AhR,可显著促进轴突再生和功能恢复。机制层面,AhR被敲除后,神经元的转录程序从“应激适应”模式重编程为“促生长”模式,翻译水平升高、促生长信号通路被激活。单细胞测序和表观基因组分析进一步揭示,AhR调控子通过整合应激反应和DNA羟甲基化来重塑神经元的损伤应答程序。

AhR作为“应激-生长”开关调控轴突再生的机制示意图
二附院骨科中心·脊柱与骨肿瘤病区是国家临床重点专科及陕西省首批医学重点学科,同时是陕西省骨科疾病临床医学研究中心、脊柱脊髓神经功能重建国际联合研究中心及脊柱内镜国际培训基地,拥有坚实的临床与科研平台。依托于此,贺西京教授团队近年来在高水平成果产出与国际学术影响力方面持续攀升,与美国西奈山伊坎医学院的合作发表于Nature Neuroscience、Nature Communications、Science Advances及Genes and Development等顶级期刊,构建了从分子导向、表观调控、生物材料等多个维度对神经再生机制的系统性认知体系,也为临床转化储备了多个可干预靶点和技术路径,以期早日惠及万千患者。