局部抑制非肌肉肌球蛋白 II 促进轴突再生：为神经损伤治疗带来新希望

《Nature Communications》：Non-muscle myosin II inhibition at the site of axon injury increases axon regeneration

周围神经损伤后运动轴突再生对运动功能恢复至关重要，但缺乏有效治疗手段。波士顿儿童医院等机构的研究人员开展非肌肉肌球蛋白 II（NMII）抑制促进轴突再生的研究，发现局部应用 NMII 抑制剂 NMIIi2 可加速轴突再生和功能恢复，为神经损伤治疗提供新方向。

　　在神经的世界里，神经元就像一条条精密的 “通信电缆”，轴突则是这些 “电缆” 中传递信号的关键部分。然而，当神经系统受伤，尤其是轴突受损时，就如同电缆出现故障，信号传递受阻，这给患者带来了极大的痛苦。目前，无论是中枢神经系统（CNS）还是周围神经系统（PNS）损伤，都缺乏有效的治疗药物。特别是在周围神经损伤中，成熟运动神经元再生速度缓慢，每天仅 1 - 4 毫米，这使得受伤轴突难以实现对肌肉目标的有效重新支配，导致患者运动功能恢复受限。因此，寻找能够促进轴突再生的治疗靶点迫在眉睫。

为了解决这一难题，来自波士顿儿童医院、哈佛医学院等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为神经损伤的治疗带来了新的希望。

研究人员采用了多种技术方法。在细胞培养方面，利用人诱导多能干细胞（iPSC）分化得到不同类型的神经元进行实验。通过高 - 通量筛选技术，从 4557 种生物活性化合物中筛选出潜在的促轴突再生化合物。还运用微流体装置，实现对神经元不同部位的精准处理和观察。同时，借助免疫组织化学技术，对神经组织中的各种细胞和蛋白进行标记和分析，以此来探究神经再生的机制和效果。

研究结果如下：

• 筛选促轴突再生化合物：研究人员建立了高通量筛选平台，在人 iPSC 衍生的运动神经元中进行表型筛选。从 4557 种生物活性化合物中，筛选出 10 种在非允许生长环境（硫酸软骨素蛋白聚糖，CSPG）中能促进运动神经元神经突生长的化合物，其中 blebbistatin（一种非肌肉肌球蛋白 II 抑制剂）表现最为突出。进一步研究发现，blebbistatin 在促进神经突生长的同时，不影响细胞活力，而其他部分化合物在促进神经突生长的浓度下，可能会对细胞存活产生影响12。
• NMIIi2 促进轴突再生：由于 blebbistatin 在体内应用存在生物利用度低和光敏性高的问题，研究人员合成了其类似物 NMIIi2。实验表明，NMIIi2 在促进神经突生长方面比 blebbistatin 更具优势，它不仅能在体外促进运动神经元轴突的延伸和分支形成，在体内局部应用于受伤神经时，也能加速运动和感觉轴突的再生以及功能恢复。在小鼠坐骨神经挤压伤模型中，局部应用 NMIIi2 后，运动神经元再生、肌肉再支配和功能恢复均得到明显改善34。
• 验证作用机制：为了验证 NMIIi2 促进轴突再生的作用机制，研究人员敲低了 MYH9（编码非肌肉肌球蛋白 IIA 重链的基因）。结果发现，敲低 MYH9 后，轴突生长明显增加，这表明 NMIIi2 促进轴突生长可能是通过抑制 MYH9 的活性来实现的5。
• 体内功能恢复评估：在体内实验中，研究人员通过多种方法评估了 NMIIi2 对神经损伤后功能恢复的影响。利用机器学习平台评估小鼠后爪表面接触情况，发现局部应用 NMIIi2 能显著缩短后肢运动功能恢复的时间。通过皮肤针刺试验评估感觉恢复，发现 NMIIi2 处理组在损伤后第 7 天对针刺的感觉反应明显改善。这些结果表明，NMIIi2 能促进周围系统中多种神经元群体的功能恢复46。

研究结论和讨论部分指出，该研究成功鉴定出非肌肉肌球蛋白 II（NMII）是促进轴突再生的关键靶点，局部抑制 NMII 可有效促进轴突再生和功能恢复。这一发现为治疗创伤、手术或压迫等导致的神经损伤，以及糖尿病神经病变和化疗诱导的神经病变等疾病提供了新的潜在治疗策略。此外，研究还表明，基于水凝胶的局部递送是研究神经再生的有效方法，强调了早期、靶向局部干预的重要性。未来，进一步研究 NMII 抑制剂的作用机制，以及其对不同感觉神经元亚型的影响，将为促进运动功能的完全恢复提供更有价值的见解。这项研究为神经损伤的治疗开辟了新的道路，有望改善众多患者的生活质量。