探索中樞神經再生新路徑院士專家獻策

　　中樞神經系統是人體的調控中樞，由大腦和脊髓組成。神經元損傷或死亡會導致腦卒中、脊髓損傷和阿爾茨海默病等腦重大疾病，給全球帶來沉重的健康負擔。《柳葉刀》2024年數據顯示，全球有34億神經系統疾病患者，中國則超過3億人。傳統治療手段多局限于癥狀管理，難以實現神經功能的根本性修復，這使得相關疾病一旦發生往往不可逆，成為困擾醫學界的難題，給許多家庭帶來沉重負擔。

　　近日，在香山科學會議第777次學術討論會上，多位院士專家圍繞“中樞神經再生與臨床轉化”這一主題，展開深入探討。與會專家還就此展開頭腦風暴，并提出“中樞神經重建國際大科學計劃”倡議，以加速這一領域的研究突破與臨床轉化。

　　《醫學科學報》摘錄了此次會議上相關專家觀點。

　　中國科學院院士、復旦大學教授楊雄里：

　　多學科聯合攻關搶占國際制高點

　　許多低等脊椎動物，比如壁虎、蠑螈、斑馬魚，中樞神經系統受損后都可以再生，但哺乳類動物的中樞神經系統在成年后卻喪失了這種能力。為什么會這樣？如何創造條件使之能夠再生？這包含著重大的科學意義。同時，由于中樞神經系統是整個機體的“司令部”，主掌心智活動，又調控機體的各種功能，其損傷將導致嚴重的后果。因此，中樞神經系統損傷的診斷、治療、康復，也是人類面臨的重要公共衛生挑戰之一。

　　中樞神經再生研究及功能修復所具有的重大科學意義和社會意義，這一領域的研究與生物材料、腦機接口、人工智能等緊密結合，取得了若干重要的進展，但所存在的基本問題，仍然困擾著我們。

　　近年來，基礎研究表明，“成年神經元不能再生”的傳統觀念已經被動搖。然而，大腦內產生內源性神經元的數量十分有限，不足以修復中樞神經系統損傷所導致的功能障礙。在這一前沿領域，我國相關研究十分活躍，也有一批高水平研究團隊。然而卻缺乏統一部署，多學科聯合攻關情況也不理想。而這對于這類研究的突破十分重要。因此，極有必要將中樞神經系統再生與臨床轉化研究列為國家戰略目標，形成系統的研究計劃和方案，搶占這一領域的國際制高點。

　　中國科學院院士、暨南大學粵港澳中樞神經再生研究院院長蘇國輝：

　　將“不可逆損傷”轉變為“可修復挑戰”

　　中樞神經系統是人體控制和信息處理的核心，神經元作為中樞神經系統進行信息傳遞和處理的核心單元，其結構或功能異常可能導致各類中樞神經系統疾病。近年來，內源性神經發生理論取得突破。研究證明：包括人類在內的成年哺乳類腦室系統在整個生命周期內可以源源不斷地產生新生的神經元，然而，數量太少不足以修復損傷。因此，如何通過調控損傷局部的環境質量，引導內源性神經干細胞高比例向神經元分化是關鍵科學問題。中國科學家更是提出了“神經元替代治療”范式，通過新生功能性神經元替代死亡細胞，有望突破不可逆損傷的治療瓶頸，部分工作已經進入臨床試驗階段，為腦卒中等患者的治療帶來希望。

　　中樞神經系統疾病十分復雜，且臨床轉化面臨脫節問題，如動物模型難以模擬人類疾病異質性，單一靶點藥物療效不足，傳統評估技術主觀性強且對微小功能變化不敏感等。。

　　要打破現有瓶頸，需要依靠醫工融合。在診斷方面，創建活體無創影像技術是熱點之一，中國科學家在這方面已有突破。我們尚需攻關新一代超高靈敏度監測系統，建立覆蓋3億患者的動態康復評價體系，為個體化精準治療提供“中國標準”。

　　在治療方面，作為功能恢復的“基石”，神經可塑性研究需要進一步關注，其機制包括突觸可塑性、神經發生和功能重組，前沿神經調控技術將為再生提供新工具，而技術與個性化方案融合則是未來趨勢。

　　在康復方面，多種技術均展現出廣闊前景。如機器人技術被用于提供精確運動刺激和感覺反饋，該方法具有定制化、實時監控與調整、高效客觀等優勢。

　　中樞神經再生研究正站在“科學突破”與“臨床轉化”的歷史交匯點。我們希望將“不可逆損傷”轉變為“可修復挑戰”，為全球億萬患者點亮功能重建的希望之光。

　　中國工程院院士、上海交通大學醫學院院長范先群：

　　促進視神經修復需打好“組合拳”

　　視神經損傷是導致失明的重要原因，其再生修復是視覺重塑的核心環節。近年來，隨著生物醫藥技術的顯著進步，高效、安全、可控的視神經損傷修復有望進一步實現。

　　在基因治療方面，由于眼球器官獨立、體積小、免疫豁免等多種特性，是相關療法的“優選場地”。通過特殊基因組合，可讓老化細胞重新年輕化，促進視神經修復。在干細胞治療方面，目前可將干細胞、類器官技術及組織工程領域相結合，構建三維視網膜/視神經細胞鋪片，促進視神經修復重塑。在炎癥和免疫調控方面，已發現多種存在于眼部抗原自身抗體，為視神經保護提供了創新策略。在視覺假體方面，隨著人工智能技術的高速發展，將計算機芯片技術及視覺計算理論相結合，很有繞過正常視覺傳導通路，直接通過生物電刺激中樞產生視覺。

　　美國人類眼球移植計劃由美國健康科學未來辦公室發起，美國朗格尼醫學中心開展首例含眼球的復合組織瓣移植，一年后眼球充盈良好，視網膜眼壓與電反應良好。但全眼移植仍面臨重大問題：盡管解剖復位，沒有視覺功能。我國科學家在視神經再生方面已經取得了重要進展，為未來人類視神經損傷的臨床應用奠定了堅實的基礎，建議條件成熟時啟動“中國眼球移植計劃”。

　　未來，視神經和視網膜損傷的再生修復研究前景廣闊，但單一療法效果有限，未來的發展方向是打“組合拳”，綜合應用多種技術。不同技術相互補充、共同發力，讓重見光明不再遙遠。

　　北京航空航天大學教授李曉光：

　　建議實施中樞神經重建國際大科學計劃

　　神經元死亡是中樞神經系統疾病的共同病理基礎。激活內源性神經再生是實現腦重大疾病神經功能維持和恢復的重要途徑，也是全球腦科學領域的共同挑戰。面對這類復雜疾病，我們要用“綜合創新”的工程化思維、多學科協同發力來解決問題。

　　我們建議實施“中樞神經重建國際大科學計劃”。國際大科學計劃是由多國政府、科研機構以及產業界共同發起的跨國協作框架，旨在整合全球頂尖資源，攻克人類面臨的重大科學挑戰。中樞神經重建國際大科學計劃有四個核心特征：跨學科協同、多邊共建共享、國際公共屬性、多邊協作機制。

　　我國在調控中樞神經損傷微環境、重編程技術、膠質細胞轉化及新型生物材料研發等方面，已取得一系列重大原創成果，自主研制的腦起搏器和超聲神經調控儀器為臨床診療提供革新性工具。這說明，中國科學家不僅有能力參與，更應在國際合作中發揮引領作用，攻克這道醫學難題。

　　中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員周毅：

　　內源性神經發生為腦修復提供新路徑

　　神經元損傷導致的腦疾病是可生醫學的重大挑戰，其根源在于哺乳動物的神經再生能力受限。促進內源性神經元新生是實現中樞神經功能重建的重要手段，也是科學界關注的重大課題。

　　我們最新研究發現，成年哺乳動物海馬等特定腦區保留著內源性神經干細胞庫，能持續產生新生神經元，這一現象被稱為“成體神經發生”。

　　通過單細胞測序和機器學習分析，科學家證實從嚙齒類到人類，甚至在92歲高齡老人大腦中，這一再生能力依然存在，盡管活性有所下降。激活這些神經干細胞，能顯著改善阿爾茨海默病和腦卒中模型中的認知和記憶功能，為利用自身細胞實現腦修復提供了新路徑。

　　近年來，國內外對內源性神經發生的關注不斷升溫，調控新生神經元的生成、遷移與整合，成為腦科學領域的重要方向。我國在這一領域已有多項標志性成果，但仍需加強多學科協同和系統布局。未來，應在生物標志物、代謝機制、環路調控等方面推進原創性研究，為中樞神經再生提供堅實理論基礎。

　　上海交通大學磁共振診療高端技術國家工程研究中心教授李瑤：

　　讓神經再生“看得見”

　　中樞神經系統損傷是導致殘疾的主要原因之一，對“健康中國”戰略構成嚴峻挑戰。在神經再生研究中，實現神經再生與功能恢復的可視化至關重要。在此過程中，不僅要看到其結構變化，更要精準掌握神經元、膠質細胞乃至分子水平的代謝活動。為此，我們團隊致力于打造一整套活體、無創、動態的可視化技術。

　　通過高分辨率磁共振波譜成像，我們首次在活體中實現了對神經干細胞的無標記檢測，并完成了卒中患者全腦乳酸代謝成像，空間分辨率達2毫米。這些技術讓我們得以追蹤卒中后神經元代謝的演變過程，揭示腦功能恢復的真實軌跡。

　　我們開發的全腦三維波譜成像技術，僅需10分鐘即可采集超過10種代謝物信號，具備高靈敏度和特異性，現已在全球40余家科研與臨床機構，應用于腦卒中、阿爾茨海默病等多種疾病。我們正與多家單位合作，推進神經再生治療的探索性臨床研究，助力個體化精準醫療落地。

　　首都醫科大學教授楊朝陽：

　　調控內源性神經發生修復腦卒中

　　缺血性腦卒中引起大量神經元喪失，導致不可逆轉的神經功能障礙。以往研究主要聚焦在半影區的神經元保護，而如何修復卒中腔內受損或丟失的神經元和血管一直是未解決的難題。

　　用生物活性材料緩釋神經營養因子，激活內源性神經發生，是一種安全實用的神經元替代療法。我們將神經營養因子——bFGF加載在殼聚糖凝膠上，注入卒中腔內，使其在生理條件下長期穩定釋放，這不僅避免了臨床上連續注射可溶性bFGF帶來的感染和水腫風險，還促進了小鼠卒中腔內血管內皮細胞增殖，形成功能性血管網絡，恢復了卒中腔內腦血流。該方法還促進小鼠SVZ區神經前細胞的活化，并分化為具有不同細胞類型的成熟神經元，新生神經元與宿主腦組織形成了功能性突觸連接，重建新生的神經環路。

　　為驗證其可行性，我們建立了恒河猴手腕運動代表區皮層的光化學栓塞模型，在缺血損傷后14天移植bFGF-殼聚糖凝膠。我們的研究表明，bFGF-殼聚糖凝膠有促進卒中腔內新生組織填充、血管形成和內源性神經發生的能力，為臨床治療提供了關鍵證據。

　　復旦大學附屬華山醫院神經外科主任陳亮：

　　“大腦膠水”激活再生潛力打開卒中治療新思路

　　腦卒中是導致殘疾的主要原因之一，其治療核心在于促進神經功能重塑。將神經營養因子與生物材料支架結合，可通過調控微環境誘導神經元和軸突再生，并形成有功能的神經網絡。本團隊正在與北京航空航天大學教授李曉光團隊合作開展“大腦膠水”的臨床試驗，在應用于腦卒中早期神經修復方面顯示出了巨大潛力。

　　我們還關注多種神經調控技術的應用，如經顱磁刺激和直流電刺激提升皮質興奮性，迷走神經刺激聯合康復訓練增強突觸可塑性，非侵入式腦機接口識別運動意圖，侵入式系統則用于實現精細運動控制。

　　未來，腦卒中研究將走向多學科整合：神經調控+腦機接口實現“閉環”康復訓練，生物治療+血管重建共同改善微環境，人工智能輔助個性化方案設計。通過這些創新技術，我們希望實現從“代償”邁向“再生”的重大轉變，為患者帶來真正意義上的功能重建希望。

　　香港科技大學教授劉凱：

　　促進視神經軸突再生基礎研究與轉化

　　在成年哺乳動物中，視網膜神經節細胞的軸突損傷后難以再生，是導致視神經創傷功能難以恢復的主要障礙，主要歸因于兩個方面：其一是神經節細胞自身的再生能力有限；其二是外在微環境抑制。此外，再生軸突需要跨越損傷區，精準重建視網膜-外側膝狀體-視皮層環路，這對功能恢復提出了更高要求。這些特性使視神經再生成為神經修復領域的代表性難題。

　　近年來，科學家利用腺相關病毒（AAV）載體開展基因調控干預，顯著提升了軸突再生能力。AAV載體因其高效轉染、低免疫原性和靶向性強等優勢，已成為視神經再生研究的重要工具平臺。但現階段，相關研究仍面臨機制解析不足、功能評價體系不完善和臨床轉化瓶頸。為此，應建立“結構再生—環路重建—行為恢復”三級功能評價體系，并結合光遺傳學、神經活動記錄和虛擬現實行為學等手段，量化再生效果與整合程度。

　　未來臨床轉化的關鍵，在于提高軸突導航精度、突觸重建效率和長期穩定性，同時需解決基因療法的劑量控制和免疫應答管理等技術難題。

　　中山大學教授劉勝：

　　生物活性材料助力視網膜神經修復

　　致盲眼病，如青光眼，是導致人類失明的主要原因之一，也是嚴重影響人類生存質量的三大疾病之一，其核心病變在于視網膜神經節細胞的損傷與凋亡。目前缺乏根治性療法。

　　我們研究發現，生物活性材料可激活視網膜內源性再生潛力修復受損細胞。在青光眼模型小鼠中，我們將生物活性材料進行玻璃體注射，有效誘導新生神經節細胞生成并整合入原有神經環路，顯著改善視覺功能。通過單細胞多模態技術，我們追蹤到神經前體細胞如何逐步獲得神經節細胞的特征，不僅表達關鍵標志基因，還展現出電生理活性，并能對光刺激做出反應。進一步證實，這些新生細胞具備信號傳導能力，具備功能修復潛力。這一策略為治療青光眼等神經性致盲眼病開辟了新途徑，有望通過激活內源性再生潛力來修復損傷的視覺系統。