2018年国际神经再生高峰论坛专家介绍

2018年国际神经再生高峰论坛

第11届亚太神经再生论坛

2018脊髓损伤治疗与临床试验国际交流会

中国研究型医院学会神经再生与修复专业委员会第二届学术会议

目前研究与学术方向

人的思想、知觉、情绪和行为普遍依赖于大脑神经元之间的信号。这种信号大多发生在突触上，由突触前神经元和突触后神经元所形成的专门细胞间连接。当受到刺激时，突触前神经元释放神经递质，这种化学信息可通过突触后神经元识别。

数十年来，大多数神经科学家的研究集中在突触后神经元及其在学习和记忆中的作用上。 但是在Thomas Südhof教授的职业生涯中，他研究了突触前神经元。Thomas Südhof教授研究团队的发现使我们对突触前神经元在神经递质和突触形成中的行为有了更科学的理解。他的研究也揭示了突触前神经元在神经精神疾病中的作用，如自闭症或神经退行性疾病。

Thomas Südhof教授出生于德国，1982年毕业于哥廷根大学并获得医学学位。当他在马克斯普朗克生物物理化学研究所攻读博士学位时，他开始对神经科学有所熟悉，此时他论文研究的是肾上腺细胞激素的释放（一种神经递质释放模型）。

为扩展生物化学和分子生物学知识，Südhof教授于1983年开始在位于达拉斯的德克萨斯大学西南医学中心Michael Brown和Joseph Goldstein的实验室里担任博士后研究员。他克隆了LDL（低密度脂蛋白）受体基因，LDL是一种存在于血液中的胆固醇输送颗粒。此外，他的研究确定了通过胆固醇调节LDL受体基因表达的序列。1986年，Südhof教授在德克萨斯大学西南医学中心开设了自己的实验室。他开始研究突触前神经元。当时，科学家对突触前神经元的主要了解是钙离子刺激神经递质从囊泡的膜结合囊释放到突触中，这个过程需要不到一毫秒时间。但是当时很多还都是未知的：比如说什么使得神经递质快速释放？神经元特定区域的突触如何释放？重复活动如何改变突触前神经元？突触前神经元和突触后神经元如何在突触处聚集在一起？

Südhof教授决定尝试去解决这些问题。在他20多年的研究发现中，Südhof教授揭示了突触蛋白是如何感受钙以及突触蛋白是如何调节神经递质从突触前神经元中释放的。他还定义了组织突触在一定空间和时间释放的分子，如RIM和Munc13's，并确定了突触前机制的中心组成，这一突触前机制可以调节含有突触前质膜的神经递质的突触小泡融合。这个过程最终导致突触神经递质释放，并且由突触结合蛋白控制。

Südhof教授的工作还揭示了突触前蛋白和突触后蛋白如何形成物理连接，并允许神经传递。具体而言，他确定了突触前神经元上称为neurexins的蛋白质以及neuroligins突触后神经元上的蛋白质，这两种蛋白质在突触处相互结合。neurexins和neuroligins的类型有很多种，他们的变量配对形成了大脑突触类型的广泛变异性。这些蛋白质中的突变严重损害小鼠的突触功能，并且导致疾病的发病机理，例如人类孤独症和精神分裂症。

目前，Südhof教授实验室试图在这些研究的基础上以及行为表现一致方面建立特定突触蛋白和大脑信息处理的关系。这一大型项目试图提供突触传递机制和引起人类疾病过程的观察视角。

研究方向

Edgerton教授实验室正在研究两个普遍的问题。一个是神经系统如何以及在多大程度上控制骨骼肌纤维中的蛋白质表达？他们的研究表明，尽管神经系统对合成的特定蛋白质种类和数量有显著影响，但个别纤维的固有因素也决定了这些特性。研究还表明，与肌纤维类型相关的影响可能不是通过运动单元的活动量或模式来介导的。第二个普遍问题是如何控制哺乳动物（包括人）的腰脊髓中的神经网络，以及在完全性脊髓损伤后长期对肢体施加特定的运动任务后如何改变这种步进模式。记录肢体运动，肌电图和动力学数据可以定义运动特征。他的这些研究表明，哺乳动物脊髓可以学习特定的复杂运动任务，如站立和步行，这些试验同时也在脊髓损伤患者和实验室动物身上进行。

研究方法：Edgerton教授实验室采用多学科和综合的科学方法，该方法涉及评估运动动力学和运动学的技术，产生运动池激活模式以及调节这些运动池输出的节段和感觉网络。此外，他们还研究了观察到的行为特征中的重要细胞和组织特性（神经和肌肉）。这些分析包括单个肌肉或神经细胞的酶活性、细胞形态、合成蛋白质种类、特定肌细胞的mRNA调节以及神经和肌肉细胞的生理特性。简而言之，Edgerton教授的研究旨在确定构成特定运动特性基础的组织细胞和亚细胞特征。使用神经肌肉系统的各种实验扰动以了解其适应性潜力，并确定诱导这些的适应生理机制。

研究意义：他们的研究有一个基本的以及可应用的层面，即关于神经肌肉系统的可塑性还有许多重要但尚未解答的问题。 由于神经系统和肌肉系统是负责运动控制功能特征的主要系统，因此了解它们是如何被定义的，以及它们是如何被调整从而或多或少产生功能障碍是非常重要的。

苏国辉，神经解剖学家。1973年毕业于美国东北大学生物系。1977年获美国麻省理工学院博士学位。香港大学医学院教授、神经科学研究中心主任。1999年当选为中国科学院院士。暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院（广州，中国）院长，香港大学何冯月燕基金明德讲座教授；。中国脊髓损伤研究协作组董事会联席共同主席。

苏国辉教授一直从事哺乳动物视觉系的发育、可塑性及再生的研究。其主要学术成就包括依次发展的三个方面： 视学传导路的发育。此方面最重要的成果是发现了双眼视网膜在其靶区（上丘及外侧膝状体）投射的一些重要规律。仓鼠视网膜向中枢的投射是交叉的，但在早期双眼投射彼此重叠。在发育过程中双眼投射逐渐分离，集中到各自的特定地区。如出生后即摘除一侧眼球，则此集中过程不再发生。此外，还研究了外侧膝状体中视神经和靶细胞间突触的发生学变化 、视神经纤维数量的变化等。苏国辉教授在这方面的研究完成于70年代末，是当时开拓性的工作，因此，其论文已成为此方面的经典著作，广为引用。 从第一方面的研究发展到实验发生学研究。着重从破坏视学正常投射后出现的异常投射或代偿投射来研究视觉传导路的可塑性。此方面的代表研究是在仓鼠出生后的第一日摘除一侧上丘，使来自对侧视网膜经视交叉跨边而投射至上丘的视神经纤维失去靶区，发现这些视神经纤维经一个组织桥第二次跨边而投射至上丘的内侧1/3，形成异常投射。此时，若切除投射到此侧上丘的视网膜（眼球），腾出整个上丘的突触空间，则此异常投射可扩大到整个上丘。他进一步研究了这种可塑性的时限，发现到出生后14日，此可塑性消失。他还研究了损伤视神经投射到上丘及外侧膝状体的两束纤维中的一束后，对另一束纤维投射的影响、时限及切断上丘臂对视神经纤维再生的影响、时限等。此方面的研究主要完成于70年代末及80年代中，也是当时开拓性的研究，论文也广为引用。 从可塑性研究发展到视网膜再生研究。他创建了外周神经视网膜移植模型，是首位证明成年鼠视网膜节细胞受损轴突可在外周神经中长距离再生的科学家。并用此模型研究了不同条件下，如不同光照、移值神经段的不同状态（如挤压或预变性）、给予加压素等，对视网膜节细胞纤维的再生、节细胞形态的改变、生长相关蛋白的表达调控以及视觉功能的恢复等的影响。他所创建的模型已成为中枢神经再生研究常用的模型之一，在美国、加拿大、英国、德国、日本、澳大利亚等地得到广泛应用。 

近年来，他进而研究了多种细胞成分眼内移植或神经生长因子球内注射对视网膜节细胞再生的影响。研究了六种神经营养因子，其中只有CNTF（睫状神经营养因子）能促进视网膜节细胞轴突再生。这是神经营养因子促进视网膜再生的首次报道，具有临床应用前景。

研究概述

徐教授的研究集中在受伤脊髓发育、可塑性和再生方面。他的研究的一个重大突破表明，雪旺氏细胞（一种周围神经来源的胶质细胞）可以促进中枢神经系统的轴突穿过脊髓损伤间隙再生，当与适当的营养因子结合时，可以促进轴索折返进入宿主脊髓。徐教授研究的第二个重点是神经保护，用于防止脊髓损伤引起的继发性细胞死亡和组织损伤。他和他的团队特别感兴趣的是将一种名为磷脂酶A2的酶作为靶向中心分子来介导脊髓损伤后的多重损伤，并筛选能够阻断磷脂酶A2介导的损伤级联治疗药物。研究的最终目的这些神经保护和再生策略可以结合起来，实现最大的治疗效果，他们也希望研究成果可以应用于脊髓损伤患者的临床治疗中。

Zhigang  He教授是波士顿儿童医院病毒中心主任，此中心旨在为有兴趣开发和使用病毒载体的学术研究人员提供技术资源。目前，他们提供定制的慢病毒载体产品、定制的AAV载体产品与各种血清型和现货矢量的等分试样。

研究概述

Zhigang He教授的研究主要集中在两个潜在机制上：成人损伤部位的抑制活性和与成熟中枢神经系统神经元相关的内在能力降低。

过往研究表明，活性抑制主要与中枢神经系统髓磷脂成分和损伤部位胶质瘢痕中的分子相关。He教授实验室和其他研究人员的最近研究表明，髓鞘相关糖蛋白（MAG），Nogo-A和少突胶质细胞髓磷脂糖蛋白（OMgp）这三种髓磷脂蛋白共同决定了中枢神经系统髓磷脂的主要抑制活性。MAG，OMgp和Nogo-A胞外结构域的抑制活性可能由具有Nogo受体和至少两种共同受体p75 / TROY和Lingo-1的受体复合物介导。通过遗传和药理学方法阻断这种抑制活性可以促进局部轴突发芽并重新激活结构可塑性，但不足以允许长距离轴突再生。

He教授团队目前的研究旨在确定成熟神经元内在再生能力的细胞和分子机制。他们设想了两种主要的可能性，即损伤后缺乏轴突再生长反应：（1）带有轴突切断信息的信号未能到达细胞体以激活再生程序；（2）即使逆行信号传递到细胞体，轴突生长程序也不能被重新激活。他们正在通过体外和体内组合方法解决这些问题。

概述与研究领域:

杨咏威教授(Dr. Wise Young)是全球脊椎治疗权威之华裔学人，现担任新泽西州罗格斯大学(Rutgers University)神经科学系(Cell Biology & Neuroscience)教授兼系主任，以致力协助脊椎伤患恢复身心能力而在医学界有「神经建造者」或「神经建筑师」之誉。 他于2001 年获《时代》杂志选为美国十八位最佳科学家及医生之一，入选者当中有两名华人，。

Wise Young 教授是发现及确立第一个对脊髓损伤有效药物：高剂量甲泼尼龙，的研究组成员。这项1990年的研究颠覆了原有即脊髓损伤为永久性损伤的概念，从而使研究重新聚焦，为治疗打开了新希望。

Wise Young 教授建立了第一个标准化大鼠脊髓损伤动物模型，使研究的治疗在动物模型上能有效进行模拟检测。此外他协助建立了几项已被临床常规使用的脊髓损伤检查方法。

Wise Young 教授创建了神经创伤期刊并曾任主编。他担任多家包括美国国家卫生研究所等机构的顾问委员至今。

Wise Young 教授在2004年创建了中国脊髓损伤研究协作组，一家非牟利机构，对具前景的脊髓损伤治疗进行检测和开发，推动治疗方法从基础研究迈入临床。

研究工作之余，他首创「神经创伤期刊( Journal of Neurotrauma)」，他又创立了「神经创伤国际协会( Neurotrauma Society )」，以联系全球专家每年举行会议，分享大家在脑神经及脊髓损伤的研究工作和知识。

Vance Lemmon教授是CCS计算生物学和生物信息学项目的项目主任。担任迈阿密瘫痪治愈项目Walter G. Ross发育神经科学特聘主席，并且是迈阿密大学神经外科系教授。

研究概述

神经系统高通量筛选和功能基因组学

各种基因组计划提供的大量信息以及复杂的图像分析和实验室自动化为神经系统研究带来了革命性的机遇。Lemmon-Bixby实验室已经开发了每周可在数十万个神经元中测试数百个基因的方法，并且获得关于细胞形态和基因表达的定量信息。这种“高通量”能力使我们能够利用系统生物学方法解决有关发育和再生的问题。他们在过去六年中所关注的生物问题一直是揭示促进或阻止轴突再生的基因。

Lemmon-Bixby实验室有四个正在进行的与轴突再生有关的项目。第一个项目源于周围神经系统中的神经元能够再生而中枢神经系统中的神经元不能再生的事实。通过分析来自几种分子生物学方法的数据，他们能够鉴定出再生周围神经元中优先表达的900个基因；尤其令人感兴趣的是可能调节其他基因表达的40个转录因子（TF）子清单。TF已经被证实当在中枢神经系统神经元中过度表达时，能够增强神经突生长。

第二个项目即年轻的中枢神经系统神经元具有比老中枢神经系统神经元更强的再生能力（与Dr. Jeff Goldberg合作）。他们使用DNA微阵列数据生成了800个候选基因列表，并已经测试了名单中大约60％的基因，已经确定了4种TF对神经突生长有强大的作用：两种增强生长，两种抑制生长。有趣的是，随着发育的进行，促进生长的两种TFs表现出降低表达，并且随着动物老化，抑制轴突生长的两种TF表现出增加表达。

第三个项目是测试已知信号蛋白（激酶和磷酸酶）的过表达效应。在这一筛选中，他们已经测试了724个基因，并且发现了对神经突生长有明显影响的高百分比基因（总共约40个）。这一筛选数据是让Lemmon教授实验室开始建立神经轴突再生信号网络模型。他们还使用化学信息学（与Stephan Schuerer合作）来鉴定改变有趣信号分子活性的化学物质。

第四个项目是筛选化合物库，以识别能够克服受损中枢神经系统再生抑制作用的化合物（与新加坡国立大学Young-Tae Chang教授合作）。实验室已经确定了四种化合物，增强抑制环境中各种神经元的轴突生长。其中之一已经被发现可体内增强急性脊髓损伤模型的再生。

周立兵，神经生物学教授、博士生导师、暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院副院长。2003年获得中山大学硕士学位，2008年获得比利时鲁汶大学神经生物学博士学位，2009年引进到暨南大学建立神经科学团队。研究兴趣主要集中在神经网络形成的分子调控机制、神经网络可塑性以及神经再生修复研究。在Science、Nat. Neurosci、PNAS、J. Neurosci.、Cereb. Cortex.等杂志发表代表论文30余篇；主持包括两个973、四个国家自然科学基金面上项目在内的十余项科研课题。、2010获得“千百十工程”省级培养对象、2014年获得广东省特支计划“百千万工程”领军人才。

代表性科研课题：

1.广东省自然科学基金重点项目，课题名称：视网膜不同细胞Frizzled3和Celsr3基因条件性敲除对其发育和视觉功能的影响，课题负责人-周立兵。

2. 国家重点基础研究发展计划（973计划），课题名称：周围神经损伤修复后中枢结构重塑与功能修复，课题负责人-周立兵。

3. 国家自然科学基金面上项目，课题名称：运动干预对皮质脊髓束缺失小鼠脊髓局部微环境和神经网络可塑性的影响, 课题负责人-周立兵。

4. 广东省科技计划前沿与关键技术创新专项（广东省科技厅），课题名称：运动和干细胞在脊髓损伤修复中的作用；课题负责人：苏国辉、梁嘉杰、周立兵。

5. 广州市健康医疗协同创新重大专项(广州市科信局)，课题名称：功能性神经干细胞获得的关键技术及其对神经系统治疗作用的研究；课题负责人：苏国辉、周立兵。

6. 广东高校国际暨港澳台科技合作创新平台(教育厅项目)，课题名称：中枢神经再生与修复；课题负责人：周立兵。

7. 国家重点基础研究发展计划（973计划），课题名称：轴突再生与髓鞘修复；子课题负责人-周立兵。

8. 国家自然科学基金面上项目，课题名称：介导细胞与Celsr3导向神经元轴突生长的实验研究；课题负责人-周立兵。

9. 国家自然科学基金面上项目，课题名称：Celsr3｜Emx1小鼠运动相关神经结构的代偿及其细胞分子机制；课题负责人-周立兵。

10. 国家自然科学基金面上项目，课题名称：视网膜条件性Celsr3敲除对小鼠视网膜发育影响及机制；课题负责人-周立兵。

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