脊髓損傷導致病變部位產(chǎn)生纖維瘢痕，被認為是神經(jīng)再生的障礙。關于纖維化瘢痕的來源是領域內(nèi)長久爭論的問題。一般認為，在非穿透性脊髓損傷中，纖維瘢痕細胞主要來源于血管周圍成纖維細胞；而在穿透性脊髓損傷中，瘢痕主要來源于脊膜成纖維細胞。有研究認為，在穿透性和非穿透性脊髓損傷中，纖維瘢痕細胞主要源于周細胞。亦有研究發(fā)現(xiàn)，完全消融纖維瘢痕不利于損傷的修復，而部分減少纖維瘢痕會促進脊髓損傷恢復，提示脊髓損傷后纖維瘢痕細胞功能存在異質(zhì)性。中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所戴建武團隊將單細胞測序和譜系示蹤相結合，分析脊髓損傷纖維瘢痕的細胞組成、分布、來源和功能。該團隊利用單細胞測序對細胞進行分析，確定了周細胞/血管平滑肌細胞、血管成纖維細胞、脊膜成纖維細胞特異表達的基因。進而，該團隊利用譜系示蹤與單細胞測序結果聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，無論穿透性還是非穿透性脊髓損傷，周細胞/平滑肌細胞均不是纖維性瘢痕的主要來源，而脊膜成纖維和血管周圍成纖維細胞則是瘢痕的主要來源；脊髓損傷后，來源于蛛網(wǎng)膜和硬膜的成纖維細胞主要分布在脊髓損傷中心，而血管周圍成纖維和軟膜成纖維細胞主要分布在損傷兩端；脊膜來源的成纖維激活后表達高水平的膽固醇合成以及I型膠原和纖連蛋白等外基質(zhì)基因，而血管周圍成纖維細胞和軟膜成纖維細胞高表達IV型膠原和層粘連蛋白等外基質(zhì)基因，并參與脂質(zhì)轉運和血管生成。上述研究解析了脊髓損傷纖維瘢痕的細胞組成和來源異質(zhì)性，回答了領域內(nèi)長期爭論的科學問題，并進一步闡明了不同來源纖維性瘢痕的分布和功能的差異，為針對不同纖維瘢痕特征進行特異性調(diào)控奠定了理論基礎。相關研究成果以Heterogeneous fibroblasts contribute to fibrotic scar formation after spinal cord injury in mice and monkeys為題，發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金重點項目等的支持。脊髓損傷后纖維瘢痕異質(zhì)特征示意圖。A為正常脊髓，B為損傷后脊髓。