BDNF-GABA 信号通路：间充质干细胞疗法促进脊髓损伤神经修复的新希望

为探究脊髓损伤（SCI）后神经修复机制，来自北京清华长庚医院、清华大学临床医学院的研究人员开展生物信息学研究。通过分析多种转录组数据发现，SCI 影响星形胶质细胞，BDNF 调节的 GABA 信号对神经元再生至关重要，hUC-MSCs 和 iPS 来源的 MSCs 有望用于 SCI 治疗。

　　摘要：本研究为整合生物信息学数据研究。目的是通过生物信息学分析，描绘星形胶质细胞的全景，探索关键信号通路，并揭示间充质干细胞（MSCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）促进脊髓损伤（SCI）恢复的分子机制。地点为北京清华长庚医院、清华大学临床医学院。方法是对源自基因表达综合数据库（GEO）数据集的单细胞转录组（scRNA-seq）、空间转录组和批量 RNA 测序（bulk RNA-seq）数据进行生物信息学分析，数据处理用到 “Seurat”“DESeq2”“WGCNA” 等 R 包，通路富集分析使用基因集富集分析（GSEA）和 Enrichr 网络服务器。结果显示，单细胞和空间转录组分析表明，SCI 后星形胶质细胞全景发生显著变化，损伤区域内星形胶质细胞群体明显受损。研究发现，脑源性神经营养因子（BDNF）对星形胶质细胞中 GABA 神经传递和 GABA 受体信号的调节，在促进神经元再生中起关键作用。此外，人脐带间充质干细胞（hUC-MSCs）可通过激活星形胶质细胞中 BDNF 调节的 GABA 信号来增强神经修复。iPS 来源的 MSCs 也展现出通过星形胶质细胞的 BDNF、GABA 和 GABA 受体信号通路促进神经再生的潜力。结论为 SCI 破坏了星形胶质细胞群体，影响其支持神经修复的能力。星形胶质细胞中 BDNF 调节的 GABA 信号对神经元再生至关重要。hUC-MSCs 和 iPS 来源的 MSCs 都有望通过激活这些通路增强神经恢复，为 SCI 提供了潜在的新治疗方案。