工程6（2020）389意见和评论脊髓损伤后基因表达及分子调控的综合研究苏国辉a，ba暨南大学粤港澳中枢神经系统再生研究所，教育部中枢神经系统再生合作联合实验室，广州510632b香港大学眼科学系脑与认知科学国家重点实验室，中国香港999077脊髓损伤会导致脊髓功能的暂时或永久性变化，对患者的身体，社会和职业造成毁灭性的后果更好地了解脊髓损伤后的病理生理级联反应将有助于脊髓损伤的治疗。本研究应用全转录组测序技术对大鼠脊髓半切后不同时间点（0 h、0.5 h、3 h、6 h、12 h、1 d、3d、7 d、14 d、21 d、28 d）的头端和鉴定了损伤和假手术动物之间的差异表达基因通过独创性途径分析，脊髓损伤后不同类型细胞（星形胶质细胞、小胶质细胞、少突胶质细胞、免疫细胞和血管内皮细胞）中显著改变的生物学过程富含这些差异表达的基因（图1）。这些过程的动态趋势通过计算差异表达基因的平均表达谱来说明。Fig. 1. 不同类型细胞在脊髓损伤前和脊髓损伤后生物学过程（a）的变化总结。基因.构建了星形胶质细胞活化、小胶质细胞活化、少突胶质细胞分化、血管缺氧、发芽和脊髓损伤后重塑的基因表达调控网络，并选择这些过程中的关键基因进行实验验证（图11）。 2）的情况。脊髓组织使用全转录组测序，而不是最近和不断增长的单细胞测序技术由于脊髓损伤是一个复杂的、多方面的疾病过程，伴随着一系列的病理生理事件和细胞活动，仅从一种细胞来分析这一复杂的过程而不考虑损伤后的整个微环境系统是困难的，也是不合适的他们对受伤组织进行RNA测序，以促进对多细胞和多系统相互作用的研究，并对脊髓损伤后发生的复杂事件进行全面分析根据他们对脊髓损伤的研究结果，我们得出以下几点结论：①脊髓损伤后星形胶质细胞的激活是主要事件，并在脊髓损伤后第3天高度激活。参与星形胶质细胞活化的基因，如MMP 9、SERPINE 1、IL 1B、TLR2和CEBPB，在脊髓损伤后上调。然而，SNCA在此过程中下调，表明SNCA可能抑制脊髓损伤后星形胶质细胞的激活。②脊髓损伤后第3 ~ 28天小胶质细胞主要被激活。参与小胶质细胞激活的基因，如HMOX 1，IL- 6、CYBB、ERBB 2和TGFB1高度上调。③脊髓损伤后第1天，少突胶质细胞凋亡、存活、发育和分化进程明显减慢。脊髓损伤后，参与少突胶质细胞分化的BMP 2、HGF、TP53、LINGO 1、TNC和VCAN的表达发生改变。脊髓损伤触发炎性细胞相继募集到损伤部位，包括中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。脊髓损伤后0.5h，多种细胞因子和趋化因子的表达上调。炎症相关的转录因子，如ATF3和FOS，也上调。结论脊髓损伤后血管密度增加，可能与脊髓损伤后血管的迁移、增殖和激活有关。https://doi.org/10.1016/j.eng.2019.12.0172095-8099/©2020 THE CONDITOR.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志主页：www.elsevier.com/locate/eng390K.- F. So /工程 6 （2020）389图二. 脊髓损伤后关键基因及生物学过程的变化。VEC：血管内皮细胞。血管内皮细胞损伤后血管在新生过程中经历了缺氧、出芽新生和血管重塑等过程，其中LIF、THBS1和RUNX2等关键基因表达发生了变化。总的来说，这项研究拓宽了目前对脊髓损伤分子病理学的理解;通过对脊髓损伤后不同时间点头、尾区不同病理过程及微环境变化的研究，为脊髓损伤的多靶点、药物干预、细胞干预和工程技术相结合的综合治疗提供了有益
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