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識別新基因，治療脊髓損傷
科大研究
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團隊使用嚴格的完全脊髓損傷模型，並設計了一種專門針對 lipin1 mRNA 的新型 shRNA，將其封裝在 AAV 病毒載體中，借助 AAV 遞送至皮質脊髓束神經元，通過基因敲落將 lipin1 的水平降低 63%。
香港科技大學（科大）領導的一項最新研究，識別了一種調節多類型中樞神經系統軸突再生的新基因，為受損神經網絡修復的研究帶來重要進展。相關研究已於《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表。
研究背景
成年哺乳類動物的中樞神經系統缺乏自我修復能力，這是脊髓損傷治療的主要困難。這些損傷可能導致癱瘓等永久性殘疾。
此前，學者將 Pten 視為促進脊髓損傷後軸突再生的最有效靶點，然而 Pten 是抑癌基因，難以於臨床治療上應用。科學界一直努力探索新的治療策略。
早於 2019 年，科大生命科學部劉凱教授帶領的團隊已在《神經元》期刊上發表一篇研究：lipin1 基因的神經元脂質代謝的分子機制，於調節軸突再生的機制中有至關重要的角色。研究發現，降低視網膜神經節細胞中的 lipin1 水平可以指導神經元從合成存儲脂質轉向膜組分磷脂，進而促進神經修復。其中，有些脂質還可以參與信號傳遞 － 包括磷脂酸（PA）和溶血磷脂酸（LPA），這可以活化重要的細胞通路，包括 Mtor 通路，對細胞生長和存活十分重要。
科學界仍在進一步研究軸突再生的複雜分子機制，了解如何治療脊髓損傷。
劉凱教授（右一）及其研究團隊
進一步的發現
皮質脊髓束（CST）是一束連接大腦和脊髓的神經纖維束，控制精細運動技能。是次研究中，劉凱教授帶領的團隊使用嚴格的完全脊髓損傷模型，並設計了一種專門針對 lipin1 mRNA 的新型 shRNA，將其封裝在 AAV 病毒載體中，借助 AAV 遞送至 CST 神經元，通過基因敲落（knockdown，KD）將 lipin1 的水平降低 63%。
團隊發現，降低神經元中的 lipin1 水平會增加 PA 和 LPA 的含量，從而活化 mTOR 和另一種信息分子 STAT3。這些變化顯著促進了 CST 軸突的強健再生，並揭示 lipin1-PA／LPA-mTOR 相關的回饋迴路在損傷後阻止神經再生的過程中扮演着關鍵角色。
Lipin1 KD 促進完全脊髓損傷後 CST 再生
Lipin1 調控軸突再生的分子機制
團隊表示，lipin1 KD 的再生效果與 Pten 相若，甚至更好。為了確定 lipin1 KD 是否還能促進其他脊髓束的再生，研究人員檢查了上行感覺軸突，發現 lipin1 KD 也顯著增強了這些感覺軸突的再生能力。
這一研究結果確定了 lipin1 能作為控制多種軸突再生的保守性靶標，為脊髓損傷提供了新的治療方向。
研究團隊
這項研究由多個學者專家所帶領的研究團隊組成，包括：科大劉凱教授、香港理工大學姚鐘平教授、科大校長葉玉如教授、科大生命科學部研究教授傅潔瑜教授，及香港中文大學葉柏勤教授的團隊。
科大生物醫學研究所博士後陳衛濤、科大博士生吳俊強和博士後楊超，為本論文的共同第一作者，科大劉凱教授為通訊作者。
此研究獲不同資助支持，包括：香港研究資助局卓越學科領域計劃、創新科技署、健康與醫學研究基金、國家自然科學基金、廣州腦和類腦科技重大項目、深港腦院 ─ 深圳基礎研究中心、南豐生命科技、廣東省自然科學基金。
來源：香港科技大學
科大研究
識別新基因，治療脊髓損傷
