甘丙肽介导的炎症反应在斑马鱼脊髓再生中的关键作用及机制研究

本研究针对脊髓损伤(SCI)后再生能力有限的关键科学问题，聚焦神经肽甘丙肽(galanin)在脊髓修复中的作用机制。波兰瓦尔米亚和马祖里大学团队通过构建galanin基因敲除(gal-/-)斑马鱼模型，结合脊髓横断实验发现：galanin通过调控il1β、tnfα等炎症因子表达及中性粒细胞迁移，促进轴突再生和运动功能恢复。该研究发表于《Molecular Neurobiology》，为神经再生治疗提供了新靶点。

　　

脊髓损伤是导致终身残疾的毁灭性神经系统疾病，哺乳动物中枢神经系统(CNS)的再生能力极其有限。尽管已知炎症反应在组织修复中起双重作用，但如何精确调控这一过程仍是未解之谜。斑马鱼因其强大的脊髓再生能力成为理想模型，而神经肽甘丙肽(galanin)在神经保护和炎症调控中的潜在作用尚未阐明。

波兰瓦尔米亚和马祖里大学(University of Warmia and Mazury in Olsztyn)的Shiho Okitsu-Sakurayama团队在《Molecular Neurobiology》发表的研究，首次揭示了galanin通过协调免疫反应促进脊髓再生的分子机制。研究人员采用多学科方法，包括：1) CRISPR/Cas9技术构建gal^-/-突变体；2) 3日龄斑马鱼幼虫脊髓横断模型；3) 转基因品系(Tg(mpx:GFP)等)实时观察免疫细胞迁移；4) qRT-PCR分析炎症因子表达谱；5) 行为学分析运动功能恢复。

SCI诱导galanin表达
研究发现脊髓横断后0.5小时，galanin表达即上调2倍，4小时达峰值。即使48小时后，表达量仍显著高于对照组，提示其在再生全程持续发挥作用。

Galanin是脊髓再生和功能恢复的关键
通过TgBAC(neurod1:EGFP)转基因品系观察到：野生型(WT)幼虫在1天损伤后(dpl)93.75%实现脊髓再连接，而gal^-/-突变体仅33.33%。运动功能测试显示，gal^-/-突变体游泳距离显著缩短，证实galanin缺失会延迟功能恢复。

Galanin调控免疫相关基因表达
qRT-PCR分析揭示：在急性期(4小时)，WT幼虫的il1β、irg1l和tnfα表达显著升高，而gal^-/-突变体这些基因的诱导被抑制。值得注意的是，抗炎因子il10和基质重塑酶mmp9在突变体中也未能正常上调，表明galanin参与炎症平衡调控。

Galanin促进中性粒细胞早期募集
活体成像显示：损伤后1.5小时，WT幼虫中性粒细胞快速募集至损伤部位，而gal^-/-突变体的募集减少1.8倍。巨噬细胞数量虽无差异，但相关基因表达异常，暗示galanin可能影响其功能极化。

该研究系统论证了galanin通过"免疫调节-轴突再生-功能恢复"轴促进脊髓修复的新机制：1) 急性期增强中性粒细胞募集和促炎因子分泌；2) 后期促进抗炎环境形成；3) 协调基质重塑。这些发现不仅深化了对神经-免疫互作的认识，还为开发靶向galanin通路的再生疗法提供了理论依据。研究采用的斑马鱼模型为在体观察细胞动态提供了独特窗口，GAL2R受体介导的信号通路可能成为转化研究的重点方向。