为促进脊柱脊髓教育部重点实验室干细胞修复脊髓损伤方向的研究发展，增强重点实验室的国际影响力，拓宽实验室研究思路与视野。重点实验室于2023年12月26日，邀请美国罗格斯大学蔡黎教授到实验室进行学术交流。蔡黎教授是教育部重点实验室PI阳乐涛教授博士期间的干细胞课程老师，主要研究方向是损伤后神经发育和组织再生的分子和细胞机制。蔡黎教授团队利用经典的细胞、分子、成像、基因组和生物信息学技术研究发育过程中的基因功能。在中枢神经系统损伤的研究中，利用动物模型和单细胞测序技术发展了组织损伤修复和再生的基因治疗方法。

报告上，蔡教授主要介绍了他曾发表在Molecular Therapy上的工作，文章题为“Gsx1 promotes locomotor functional recovery after spinal cord injury”。已知转录因子Gsx1（genomic screened homeobox 1，Gsx1 or Gsh1）在脊髓胚胎发育过程中调节兴奋性和抑制性中间神经元的生成。在本研究中，蔡老师团队发现慢病毒介导的Gsx1表达增加了急性期侧半切脊髓损伤小鼠模型中NSPC的数量。随后，Gsx1的表达增加了慢性脊髓损伤期谷氨酸能和胆碱能中间神经元的生成，减少了γ-氨基丁酸能中间神经元的生成。重要的是，Gsx1在脊髓损伤急性期上调Notch信号，减少了反应性星形胶质细胞增生和胶质瘢痕的形成，促进了血清素（5-HT）神经元的活性，并改善了损伤小鼠的运动功能。此外，RNA测序（RNA-seq）分析显示，Gsx1诱导的转录组调控与NSPC信号通路、NSPC激活、神经元分化和抑制相关。总的来说，该研究为Gsx1介导的功能恢复提供了分子学上的见解，并确定了Gsx1基因治疗脊髓和可能的中枢神经系统其他部分损伤的潜力。

图1.Gsx1表达促进损伤脊髓细胞增殖

图2. Gsx1增加SCI后NSPCs的数量

图3.Gsx1在脊髓损伤急性期上调Notch信号

图4. Gsx1影响损伤脊髓中特定类型中间神经元的产生

此外，蔡教授具有基因组学和计算生物学的背景，在报告上提到了发表在Scientific Reports期刊上的文章相关的文章“A computational pipeline for functional gene discovery”。该研究开发了一个新的计算管道，用于来自转录组数据的功能基因鉴定。该管道的主要特征包括批量缺陷校正、通过间隙统计进行的聚类优化、聚类基因的基因本体分析、功能基因发现的文献分析。特别的是，该工作由教授实验室几名本科生完成，由此，蔡教授和实验室的老师同学们也讨论了一些将本科生纳入科研项目工作的心得。

结束报告后，实验室的程黎明教授、朱融融教授、林古法教授、马蓓教授和几位博士后和研究生，和蔡教授深入交流了一些研究工作的细节，比如关于几种中间神经元的具体比例，测序后的分析方式等，并展开了关于以后能够进一步交流和合作的方向讨论。