2022年11月16日，同济大学附属上海市第四人民医院宋建人教授团队与首都医科大学基础医学院李晓光教授团队联合完成的研究成果《NT3-壳聚糖支架重建成年大鼠脊髓损伤后新生神经元的环路》（Circuit reconstruction of newborn neurons after spinal cord injury in adult rats via an NT3-chitosan scaffold）在Progress in Neurobiology杂志上在线发表。这项研究鉴定了脊髓损伤部位新生神经元（NNLA）的类型，确定了新生神经元可以接收来自大脑多个区域的突触连接，并证明了损伤平面下方的神经环路具有可塑性。

Reference:[Wang Z, Duan H, Hao F, Hao P, Zhao W, Gao Y, Gu Y, Song J, Li X, Yang Z. Circuit reconstruction of newborn neurons after spinal cord injury in adult rats via an NT3-chitosan scaffold. Prog Neurobiol. 2022 Nov 21;220:102375. doi: 10.1016/j.pneurobio.2022.102375. Epub ahead of print. PMID: 36410665.]

该研究采用成年大鼠脊髓损伤模型进行生物学研究。首先，研究学者利用特定神经元亚群的标记物系统地描述了病变区域中增殖细胞的细胞命运，发现病变区域新生神经元亚型的分类与正常脊髓内神经元分类相似。随后使用顺行示踪病毒AAV2 / 9-hSyn-mCherry分别标记皮质脊髓束（CST）与红核脊髓束（RST），发现CST和RST分别与病变区域的SATB1中间神经元或VGluT3中间神经元形成连接。

为了探究新生神经元能否突触整合到脊髓并重建脊髓神经网络，研究者将PRV-EGFP病毒（一种逆行跨多突触病毒）注入双侧胫前肌，发现植入的NT3-壳聚糖支架促进了不同亚型NNLA的形成，同时这些亚型形成局部脊髓回路作为中继站，以重新连接受损的脑脊髓网络。为进一步探究作为“神经元中继站”的NNLA如何与损伤后的脊髓进行神经环路整合，研究学者在同一区域先后注射顺行示踪病毒和逆行跨单突触狂犬病毒RV-EnvA-ΔG-EGFP，发现NNLA能够分别接收来自损伤近端神经元、大脑皮层神经元与皮层下中枢神经元的单突触输入。

随后，为进一步明确腰段运动神经元的兴奋性突触输入数量，研究学者利用免疫荧光组化与霍乱毒素亚型B（CTB）探究NT-3壳聚糖支架能否改善腰段运动神经元的形态与突触输入，发现损伤后NT3-壳聚糖支架的植入可促进神经回路的重建，从而保留腰段运动神经元中的兴奋性突触输入数量。在之后的肌电检测中，研究学者还发现植入NT3-壳聚糖支架后增加了MEPP的频率与振幅，表明神经-肌肉信号传递的能力在治疗后得以恢复，大鼠后肢肌肉的收缩能力得到进一步提高。

该研究结果表明，脊髓损伤后，植入NT3-壳聚糖支架可促进NNLA的产生，有效改善神经肌肉接头（NMJ）的形态和功能。这一研究为在临床上使用生物活性材料提供理论基础，为脊髓损伤患者的临床治疗带来了新的希望。

• 在脑科学领域科教一线的青年专家，曾入选上海市优秀青年基金等高层次人才项目。

• 作为第一作者或者通讯作者在Nature，Neuron（2篇）、Nature Communications（2篇）、PNAS、Current Biology（2篇）等发表十五篇论文。其中Nature和Neuron文章都被推荐为F1000优秀论文。其中发表在Nature上的研究成果从概念上修改了持续近100年的“运动神经元的定义”，被世界著名的神经科学家、诺贝尔奖获得者Eric R. Kandel称为改写教科书的“Fundamental Discoveries”。

• 发挥个人专业优势和国际视野，积极参与中国脑科学研究。于2021年底获得主持“科技创新2030-脑科学与类脑研究”重大项目（课题负责人）、上海市市级科技重大专项“全脑神经联接图谱与克隆猴计划”（课题负责人）和国家自然科学基金3项。