MCT1介导的内皮细胞乳酸穿梭作为脊髓损伤后促进轴突再生的靶点

理由：脊髓损伤（SCI）引起的血管损伤导致损伤部位缺血和缺氧，进而引起严重的代谢紊乱。这些代谢改变对神经组织重塑和功能恢复的影响尚未阐明。本研究旨在探讨SCI损伤中心缺氧环境的后果。方法：本研究采用代谢组学评估SCI后能量代谢的变化。使用乳酸传感器鉴定内皮细胞（ECs）和神经元之间的乳酸穿梭。对单细胞RNA测序数据的重新分析显示，SCI后ECs中MCT1表达降低。此外，利用过表达MCT1的腺相关病毒（AAV）阐明其在内皮-神经元相互作用、组织修复和功能恢复中的作用。结果：研究结果显示，SCI后ECs中促进乳酸向神经元传递以支持其能量代谢的单羧酸转运蛋白1（MCT1）表达显著降低。MCT1表达的降低破坏了乳酸向神经元的转运，导致代谢失衡，从而阻碍轴突再生。引人注目的是，我们的结果表明，给予特异性靶向内皮细胞的AAV以恢复MCT1表达，可增强SCI小鼠的轴突再生并改善功能恢复。这些发现表明，SCI后内皮细胞向神经元的乳酸穿梭与随后的神经功能恢复之间存在新的联系。结论：总之，本研究强调了一种治疗SCI的新型代谢途径。此外，我们的研究结果表明，靶向乳酸转运机制在SCI恢复中具有潜在益处。