Nat Commun丨鄒紅雁團隊揭示Plexin-B1重塑膠質細胞空間結構，促進脊髓損傷后膠質橋形成與軸突再生

2025年11月19日，Nature Communications正式在線發表了題為

Plexin-B1 safeguards astrocyte agility and glial alignment to facilitate wound corralling and axon pathfinding in mouse spinal cord injury model

在中樞神經系統損傷后，恢復神經連接不僅僅取決于神經元的再生能力，更依賴于膠質細胞——尤其是星形膠質細胞在損傷現場的空間組織能力。它們需要迅速而有序地構建“膠質邊界 (glial border) ”以封閉傷口，并搭建“膠質橋 (glial bridge) ”作為軸突再生的生物支架。這一過程既是細胞行為的協奏，也是組織層面結構重塑的體現。而長期困擾研究者的核心問題在于：星形膠質細胞如何保持結構完整性與動態塑造能力？它們如何在損傷環境中準確“排列成隊、搭建通路、引導方向”？本研究揭示了Plexin-B1在這一復雜過程中的關鍵作用，為脊髓損傷修復提供了全新的結構與機制理解。

核心發現

• Plexin-B1是星形膠質細胞中重要的“空間組織器”：它維持星形膠質細胞膜的完整性、細胞突起的動態可塑性和SCI后正確的排列方式。

• 缺失Plexin-B1后，星形膠質細胞會發生細胞突起剝落(membrane shedding)，導致細胞骨架弱化、突起伸縮緩慢、細胞聚集和排列紊亂。

• 在體內研究中，脊髓損傷后星形膠質細胞中Plexin-B1的缺失會損害膠質瘢痕的形成、擴大病灶、引起炎癥細胞擴散，并導致膠原等細胞外基質的過度沉積。最終導致軸突再生受阻，功能恢復顯著受限。

研究意義與影響

星形膠質細胞的力學生物脆弱性（Astrocyte Biomechanical Fragility）：本研究首次發現星形膠質細胞突起在應對機械力時存在生物脆性，Plexin-B1缺失會引發細胞膜穩定性受損。這一發現不僅適用于膠質細胞，更拓展了我們對細胞結構完整性與力學穩定性的普遍機制理解。

通過細胞“碰撞引導”實現的膠質細胞排列（Glial Alignment via Collision Guidance）：明確了膠質細胞突起在空間接觸與碰撞過程中實現方向對齊與位置組織的核心原則，這為理解損傷微環境、膠質細胞-免疫細胞互作以及組織修復空間動力學提供了新的概念框架。

Plexin-B1作為調控星形膠質細胞動態與膠質空間結構的關鍵因子：其作用直接影響脊髓損傷后軸突再生進程。這一發現為膠質細胞生物學增加了新的維度，并推動了中樞神經系統修復機制研究向更深層的結構與組織水平發展。

中樞神經系統受傷后，修復不僅僅是神經元自己能跑得快，更關鍵的是“給它鋪一條好路”。這條路由星形膠質細胞鋪設 —— 它們像建筑師＋施工者一樣，構建“膠質橋 / 膠質屏障”，封閉傷口、清除碎片、隔離炎癥、為軸突再生指明方向。本研究發現 Plexin-B1就是那個保證膠質細胞“動作敏捷、排列有序、不會碰撞打架”的關鍵開關。沒有它，膠質橋紊亂、膠質瘢痕變大、再生受阻。該發現為發展以膠質細胞為核心的靶向治療策略帶來了重要啟示。未來，結合Plexin-B1信號調控、組織力學引導、生物材料植入、神經營養因子以及細胞治療等手段，有望開啟脊髓損傷修復的新路徑，為患者帶來更切實的功能恢復希望。

本研究由美國西奈山醫學院與同濟大學合作完成，鄒紅雁教授與Roland H. Friedel教授擔任共同通訊作者，倪浩飛博士與廣東省第二人民醫院周治來博士擔任共同第一作者。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-65095-2

制版人： 十一

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