2024年6月19日,瑞士联邦理工学院等机构的研究人员在Nature发表题为Single-cell and spatial atlases of spinal cord injury in the Tabulae Paralytica的文章。
该研究介绍了Tabulae Paralytica项目,这是一个关于脊髓损伤(SCI)的四合一图谱集。它包括一个五十万量级细胞的单细胞核转录组图谱,一个在同一细胞核内配对转录组和表观基因组的多组学图谱,以及两个跨越四个时空维度的脊髓损伤空间转录组图谱。
研究者将这些图谱整合到一个共同的框架中,以解析脊髓内对损伤响应的分子逻辑。揭示了脊髓损伤(SCI)后果背后的新生物学机制。这些发现包括:神经元在面对损伤时,既保持了一些稳定的反应,也展现出了一些不同的反应;特定类型的神经元在损伤后会准备启动神经回路的重组程序;神经元在应对压力时,与神经回路重组程序的激活呈现出相反的趋势;在SCI后,重建一个包含免疫保护、神经保护和外部环境的三方神经保护屏障至关重要,但老年小鼠在这方面显得较为困难,无法有效形成这样的屏障。
研究者利用Tabulae Paralytica开发了一种恢复性基因疗法,该疗法能够重建这一三方屏障,并恢复了老年小鼠瘫痪后的自然行走能力。Tabulae Paralytica为脊髓损伤的病理生物学提供了深刻见解,并构建了一个框架,用以在四个维度上整合多模态、基因组规模的测序数据,以进一步探索生物学和医学领域。