光遗传学调控移植大鼠神经祖细胞促进脊髓损伤后运动功能恢复

脊髓损伤(SCI)导致脑与脊髓回路通讯中断，造成严重功能障碍。为解决移植神经祖细胞(NPC)存活率低、神经元分化不足等问题，研究人员通过AAV9介导的通道视紫红质-2(ChR2)转导技术，在大鼠SCI模型中实现光遗传学调控移植NPC的精准激活。研究发现蓝光刺激可显著改善运动功能、减少胶质瘢痕、保护下行神经元，并增强5-HT纤维对运动神经元的支配，为SCI修复提供新策略。

　　

脊髓损伤如同身体内部的"网络电缆断裂"，导致大脑指令无法传递到四肢。尽管神经祖细胞移植被视为"生物电缆修复"方案，但细胞存活率和功能整合始终是难以突破的瓶颈。西班牙瓦伦西亚王子费利佩研究中心（Principe Felipe Research Center, CIPF）的María del Mar Sánchez-Martín团队在《Molecular Therapy》发表创新研究，通过光遗传学技术为这一难题带来曙光。

研究采用AAV9病毒载体将光敏蛋白通道视紫红质-2(ChR2)导入大鼠脊髓源神经祖细胞(NPC)，在脊髓损伤亚急性期进行移植。关键技术包括：1）建立ChR2稳定表达的NPC-ChR2细胞系；2）构建大鼠脊髓挫伤模型；3）每日蓝光刺激方案；4）多模态运动功能评估；5）免疫荧光与分子生物学分析神经保护机制。

光控细胞改善运动功能

通过BBB评分和跑步机测试证实，光刺激组大鼠在步态协调性、奔跑速度和身体平衡方面显著优于对照组，证明光遗传学激活可增强移植NPC的功能输出。

神经保护双重机制

组织学分析显示：1）损伤区域体积减少43%，胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性星形胶质细胞反应降低；2）损伤区上方保留更多下行固有脊髓神经元；3）损伤区下方5-羟色胺(5-HT)纤维对胆碱乙酰转移酶(ChAT)⁺运动神经元的支配密度增加2.1倍。

突触重塑证据

免疫印迹显示光刺激组囊泡谷氨酸转运体2(VGlut2)表达上调37%，提示兴奋性突触传递增强，这可能是运动功能改善的分子基础。

该研究首次证实持续光遗传学激活可优化移植NPC的治疗效果。其重要意义在于：1）突破性结合细胞移植与精准神经调控技术；2）阐明光控细胞通过神经保护与突触重塑双重机制促进功能恢复；3）为临床转化建立可调控的细胞治疗范式。特别值得注意的是，保留的固有脊髓神经元可能作为"生物中继站"，与再生纤维形成新的神经环路，这为理解功能恢复机制提供了新视角。研究也存在局限性，如未评估感觉功能恢复，长期安全性需进一步验证。总体而言，这项技术为脊髓损伤修复开辟了"光控精准治疗"的新途径。