【中心科研】Cell Death & Differentiation | 中山三院戎利民教授团队揭示脂滴-线粒体细胞器接触介导脊髓损伤后持续神经炎症全新机制
脊髓损伤(SCI)是一类严重的中枢神经系统创伤性疾病,损伤后持续的慢性神经炎症会造成大量神经元丢失,阻碍运动、感觉功能恢复,目前仍缺乏针对性干预靶点。小胶质细胞作为中枢固有免疫核心细胞,其脂质代谢重编程、脂滴异常蓄积是维持损伤后炎症稳态失衡的关键,但脂滴调控炎症激活的完整分子机制长期未能阐明。
近日,中山大学附属第三医院戎利民教授团队在脊髓损伤代谢免疫调控领域取得突破性成果,首次明确脂滴包被蛋白 PLIN2通过结合线粒体外膜蛋白PGAM5,介导脂滴-线粒体细胞器接触,反向重编程脂肪酸转运、抑制线粒体β氧化,诱发线粒体损伤并激活STING依赖型慢性神经炎症;同时锁定 PLIN2的220-392结构域为二者互作核心区段。通过阻断此蛋白相互作用可显著减轻炎症、保护神经元并促进后肢运动功能恢复。该原创研究成果近期正式发表于国际权威期刊Cell Death & Differentiation。本研究完整解析了细胞器接触介导的代谢-免疫交叉通路,为脊髓损伤后继发性炎症的靶向干预、促进神经功能修复开辟了全新代谢型治疗方向。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41418-026-01815-5
关键发现
研究发现,脊髓损伤病灶区小胶质细胞大量蓄积脂滴,形成脂滴蓄积型小胶质细胞(LDAM),这类细胞是损伤后持续性神经炎症、神经元凋亡与运动功能恢复受阻的核心元凶。正常生理状态下,脂滴-线粒体接触会介导脂肪酸流向线粒体,支撑β氧化供能。而脊髓损伤后小胶质细胞(LDAM)中PLIN2-PGAM5介导的细胞器接触会反向转运脂肪酸,导致线粒体脂肪酸氧化代谢抑制。线粒体能量通路受阻后,会出现结构碎片化、膜电位下降、活性氧过量堆积,受损线粒体进一步向胞质释放线粒体DNA,持续激活cGAS-STING天然免疫通路,大量分泌IFN-β、IL-1β等促炎因子,持续加重脊髓继发性损伤。体内外实验证实,敲除Plin2可减少LDAM的脂滴堆积与细胞器异常接触,恢复线粒体代谢,抑制神经炎症反应、保护神经元;动物实验也证实,Plin2缺失能减轻病灶炎症、保留神经轴突,显著改善脊髓损伤小鼠后肢运动功能。
图1. 炎症状态下,脂滴-线粒体接触引起脂肪酸逆向转运
图2. 脊髓损伤后小胶质细胞中PLIN2-PGAM5互作介导脂滴-线粒体接触,引起脂肪酸逆向转运及持续神经炎症反应示意图
意义与展望
本研究明确了脂滴蓄积型小胶质细胞(LDAM)中PLIN2-PGAM5介导的脂滴-线粒体接触是脊髓损伤慢性炎症的核心通路,揭示了脂质代谢调控神经免疫的新机制,为脊髓损伤修复提供了特异性代谢干预新靶点。通过靶向该蛋白互作可精准抑制小胶质过度活化,潜在副作用更低,也可为脑外伤、神经退行性疾病等同类中枢炎症病变提供研究借鉴。虽然研究验证了阻断该通路能减轻炎症、改善运动功能,但距离临床转化仍有不少工作待开展。后续将进一步在大动物模型中筛选能阻断二者结合的小分子抑制剂,规范给药方案并验证长期安全性;同时探索该靶点与神经保护药物联合使用的协同效果,为脊髓损伤新型靶向治疗的临床转化奠定理论基础。
本研究由中山大学附属第三医院戎利民教授团队主导。戎利民教授、刘斌教授、庞卯副主任医师、姚森誉助理研究员为共同通讯作者,黄道强、李洪、罗裔乾和江攀四位博士为共同第一作者。该研究获国家自然科学基金与广州市重点研发项目资助。
主要研究者介绍
戎利民 教授
中山大学附属第三医院国家临床重点专科骨科学科带头人,二级教授、一级主任医师、博士生导师,国家重点研发计划首席科学家、享受国务院政府特殊津贴专家。国家神经疾病区域中心建设单位主任、中国骨科住院医师规范化培训示范基地主任、广东省微创脊柱外科工程技术研究中心主任、广东省微创脊柱内镜医疗质量控制中心主任、广东省干(体)细胞临床研究质量控制中心主任、广州市脑神经重大疾病与创新技术转化重点实验室主任、广州市重大疑难(罕见)疾病“脊髓损伤”诊疗中心主任。
担任国际脊柱内镜外科学会(ISESS)执行主席,中华医学会骨科学分会常务委员、中国医师协会骨科医师分会常务委员兼总干事、中国康复医学会脊柱专委会副主任委员、中国医促会骨科学分会副主任委员、广东省医学会骨科学分会主任委员、广东省医师协会骨科医师分会名誉主任委员、广东省医学会脑机接口与脑科学专委会副主任委员。担任Journal of Brain and Spine主编,《中国脊柱脊髓杂志》副主编,Spine杂志中文版、《中华骨科杂志》、《中华显微外科杂志》、《中华创伤骨科杂志》、《中国骨科临床与基础研究杂志》等学术期刊常务编委与编委。
长期致力于脊柱疾病的微创治疗、干细胞及智能康复(神经调控/脑机接口等)治疗脊髓损伤的临床与基础研究,带领团队为脊柱脊髓损伤患者提供了系统、精准、高效的医疗服务。近年来,主持“十三五”国家重点研发计划1项、国家自然科学基金联合重点项目及面上项目6项、广东省重点领域研发计划项目1项,广州市重点领域研发计划项目2项。牵头全国多中心干细胞治疗脊髓损伤的注册药物临床试验2项。以通讯/共同通讯作者在Lancet Neurology、Science Advances、Cell Reports 等期刊发表相关论文200余篇,主编脊柱微创外科学术专著2部,授权国家发明专利及实用新型专利26项,牵头制定指南/专家共识/标准4项,带领“微创脊柱脊髓修复团队”获中山大学最高学术奖-芙兰奖,以第一完成人获广东省科技进步一等奖、华夏医学科技奖科学技术二等奖、中华医学科技奖三等奖,“蛛网膜下腔移植人脐带间充质干细胞治疗创伤性脊髓损伤”获广东省优秀医药成果。指导硕/博士研究生、博士后60余名(其中连续三年指导学生获得国自然博士研究生项目)。荣获中国优秀医院院长、广东省医学领军人才、中山大学名医、首届广州名医等称号。
刘斌 教授
教授、主任医师,医学博士(后),博士生导师、博士后合作导师。现任中山大学附属第三医院骨科主任、脊柱脊髓损伤救治中心副主任、神经调控中心副主任、广东省微创脊柱外科工程技术研究中心副主任,入选首届“广东省杰出青年医学人才”。
担任中国研究型医院学会神经再生与修复专业委员会脊髓损伤细胞治疗研究学组组长、中国研究型医院学会神经再生与修复专业委员会常务委员、中国医药教育协会老年脊柱加速康复专业委员会常务委员、中国医师协会骨科医师分会继续教育学组委员、中国医师协会骨科医师分会第四届委员会青年工作委员会委员、中国医师协会神经修复专业委员会脊柱脊髓损伤学组委员。兼任广东省医疗行业协会骨科管理分会主任委员、广东省医学会脊柱外科学分会副主任委员、广东省康复医学会骨科分会副会长、广东省康复医学会颈椎病分会副会长、广东省医院协会脊柱外科专业委员会副主任委员、广东省研究型医院学会脊柱外科专业委员会副主任委员、广东省生物医学工程学会脊柱外科工程分会副主任委员。
主持国家自然科学基金面上项目4项,以第一作者或通讯作者在Bioactive Materials、Redox Biology、Advanced Science、Cell Death & Differentiation、Research等国际高水平期刊发表论著60余篇。主编脊柱外科专著1部,参编专著10部,获国家发明专利及实用新型专利21项。作为主要完成人获广东省科技进步一等奖、华夏医学科技奖二等奖和中华医学科技奖三等奖。

黄道强 博士
中山三院脊柱外科2026届博士,导师刘斌教授。主要从事脊髓损伤微环境和脂质代谢相关的机制研究。以第一(含共一)作者在Cell Death & Differentiation、Bioactive Materials、Research、Journal of Neuroinflammation等高水平期刊发表论文数篇,其中含中科院一区且IF>10文章4篇。