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剑桥大学的研究人员利用实验室培养的人类大脑和脊髓组织，发现了一种阻碍神经修复的隐藏机制。通过逆转这种生物“刹车”，他们成功恢复了受损神经纤维的再生能力。这项突破性研究发表在《Cell Reports》上，为脊髓损伤和神经退行性疾病的治疗带来了新的希望。

微型大脑-脊髓回路模型揭示再生障碍

研究团队由András Lakatos博士领导，他们开发了微型大脑和脊髓回路模型，模拟负责运动的神经通路。这些模型由人类患者来源的干细胞培养而成，形成了豌豆大小的三维结构，类似于人类大脑皮层和脊髓的部分区域。研究人员观察到，神经纤维从脑组织延伸出来，跨越间隙并与脊髓组织连接，形成的神经回路足以触发微小肌肉细胞的收缩。

通过维持这些微型神经系统超过一年，团队发现神经元在发育约150天（相当于妊娠中期）之前仍能再生受损的轴突，但此后再生能力急剧下降。研究第一作者George Gibbons指出：“来自较不成熟类器官的神经元在损伤后能再生长纤维，但来自更成熟类器官的神经元再生能力显著下降。换句话说，再生能力差是中枢神经系统中人类神经元成熟过程中固有的特性。”

基因网络开关与药物逆转

为了理解这一现象，研究人员分析了形成脑-脊髓连接的神经元基因活性。他们识别出一个基因网络，它像一个生物开关，在神经元成熟并建立突触连接时逐渐限制轴突生长。当科学家阻断该网络的关键调节因子时，神经元重新获得了生长轴突的能力。

随后，团队搜索了药物化合物数据库，寻找能影响这一基因网络的物质。一个候选药物是利奈孕醇（lynestrenol），一种已获批用于治疗某些月经失调和作为避孕药的激素药物。当将利奈孕醇应用于受损神经元时，轴突再生显著增加。Lakatos博士强调：“利奈孕醇本身可能不是脊髓修复的最终答案，但它表明，原则上可以直接靶向人类神经元并再生其轴突。”

类器官模型填补研究空白

类器官（常被称为“迷你器官”）正成为研究人类生物学和疾病的重要工具。虽然动物模型仍很重要，但其神经系统与人类的差异限制了研究结果的转化。人类类器官更接近人类生物学，帮助科学家以动物研究难以实现的方式探索疾病和治疗。Lakatos博士补充道：“我们对神经再生的许多了解来自啮齿动物，其神经元行为与人类不同。我们的复杂类器官模型有助于弥合从动物模型到患者的知识差距，也是减少动物研究使用的重要贡献。”

尽管疤痕组织和炎症也会干扰损伤后的神经修复，但研究人员强调理解神经元特异性障碍同样重要。先前证据表明，较年轻的神经元即使在损伤部位的恶劣环境中也能延伸轴突。Lakatos博士总结道：“当大脑和脊髓受损时，携带运动信号从大脑到脊髓的神经纤维很少再生，这就是瘫痪通常永久的原因。但我们不知道轴突再生能力何时受限。我们的模型提供了良好指示，表明这种障碍发生在发育过程中，并且在此之后仍可逆转。”