Nat Commun｜费继锋/刘彦梅团队揭示蝾螈端脑再生细胞来源及重建模式

在再生医学领域，中枢神经系统（CNS）损伤后的修复一直是世界级科学难题。人类等哺乳动物在面对大脑或脊髓损伤时，往往因神经元不可再生及纤维化瘢痕的形成，导致永久性的功能缺失。与之形成鲜明对比的是，墨西哥钝口螈（蝾螈）展现出令人惊叹的再生能力，能够近乎完美地重建受损的大脑。然而，蝾螈大脑再生的核心细胞来源究竟为何？再生过程是否遵循特定的发育逻辑？这些问题的答案此前一直模棱两可。

针对上述科学挑战，近日，广东省人民医院（广东省医学科学院）费继锋教授团队与华南师范大学刘彦梅教授团队合作，在Nature Communications上发表了题为Ependymoglialcells are the primary cells for telencephalon regeneration in axolotls的研究论文。该研究不仅系统证实了室管膜胶质细胞（EGCs）是蝾螈中枢神经再生的唯一细胞来源，还揭示了大脑再生遵循“发育蓝图”的重现规律。

长期以来，学界虽推测室管膜胶质细胞（EGCs）参与了蝾螈的神经再生，但缺乏直接的遗传学证据证明其必要性。该研究通过自主研发的NTR 2.0（硝基还原酶）介导的条件性细胞消融技术，构建了局部特异性消融EGCs的嵌合体蝾螈模型。研究发现，当EGCs被特异性消融后，蝾螈原本强大的脊髓和端脑再生能力被完全阻断。受损区域不仅没有新生神经元产生，反而形成了类似哺乳动物的纤维化瘢痕组织。这一结果有力地证明了EGCs是中枢神经系统再生的唯一细胞来源，是驱动组织重建的“种子”细胞。

大脑结构的精密性要求再生不仅是数量的补充，更是逻辑的重构。研究团队通过构建皮层特异性神经元消融模型，对蝾螈端脑再生过程进行了长期追踪。结果显示，再生过程表现出极高的精确性：所有丢失的神经元亚型均能完美复现。更具突破性的是，研究发现新生神经元的排布呈现出**“由外向内”的时序分布模式**，这一模式与胚胎发育时期皮层神经元的构建顺序高度吻合。这表明，成年蝾螈的大脑再生并非简单的损伤修复，而是通过激活特定的分子开关，在空间和时间维度上精确重演了大脑的发育过程。

为了克服传统物理或化学消融手段灵敏度低、副作用大的局限，团队对经典的NTR/Met联合系统进行了深度工程化改造。研究人员筛选并鉴定了新型硝基还原酶变体（NTR 2.0），其对底物Met具有更高的亲和力。基于此开发的Cre-LoxP诱导型NTR 2.0系统，实现了在极低药物浓度下对特定细胞群的快速、彻底消融，且对周围细胞无毒性。该工具平台不仅在蝾螈模型中取得了成功，更显示出在多种模式生物中广泛应用的潜力，为解析复杂组织的再生机制提供了关键的“遗传手术刀”。

该研究通过系统解析EGCs的再生功能及大脑重建的时序逻辑，突破了再生医学中“细胞来源不明”和“重建模式不清”的瓶颈，填补了蝾螈神经再生遗传学证明的空白。NTR 2.0系统的成功开发，也为未来在更广泛的生物医学研究中实现精准细胞干预奠定了基础。费继锋教授团队的这一发现，不仅深化了人类对脊椎动物器官再生本质的认知，更为未来通过模拟“发育蓝图”来诱导人类中枢神经系统修复提供了极具价值的理论支撑与技术启示。

广东省人民医院费继锋教授、华南师范大学刘彦梅研究员为论文通讯作者；广东省人民医院付苏雷博士后、华南理工大学曾雁云博士生为共同第一作者。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-026-68538-6

制版人：十一

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