撰文︱王培香
责编︱王思珍
由于成熟神经元的再生潜能降低和细胞微环境的抑制，成年中枢神经系统（CNS）的轴突再生受到限制，所以，成年个体一旦发生脊髓损伤或患有中风，其往往出现一些永久性的残疾。然而，与CNS不同，通常外周神经系统（PNS）在受损后能够进行轴突再生和功能恢复，但是，当受到一些严重的外周损害后，比如近端神经的病变或完全横断，PNS自发轴突再生速度减慢、神经再生失败，或诱发慢性疼痛，PNS依然出现神经功能缺陷。而且PNS的再生能力也会随着个体衰老而逐渐下降。因此，为了改善成年哺乳动物CNS和PNS受损后的功能，需要策略来提高轴突再生的速率和程度。为了实现这一目的，研究的主要焦点之一：即揭示诱导再生或抑制再生的内源性分子机制。
Atr是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，其能感知DNA单链断裂（SSB），并通过磷酸化Chek1（检查点激酶1）而激活DNA损伤检查点。Chek1进而磷酸化并抑制磷酸酶Cdc25（细胞分裂周期蛋白25），继而阻止Cdk1/CycB（周期蛋白依赖性激酶1/周期蛋白B）的去磷酸化，从而导致细胞周期阻滞在G2/M期或S期。
Atr也可以通过如渗透应力等机械刺激被激活，但是其潜在的机械感受器未知。机械敏感离子通道Piezo在轴突再生过程中被激活，导致局部钙瞬态的升高和一氧化氮合酶（Nos）级联反应的激活，以限制轴突再生。Piezo功能丧失促进第III类da神经元轴突再生。但是Piezo-Nos的下游分子信号并不清楚。那么，Atr-Chek1是否作用于Piezo-Nos的下游从而调节轴突再生呢？
年6月22日，美国宾夕法医院的宋源泉课题组在NatureCommunication上发表了题为“TheAtr-Chek1pathwayinhibitsaxonregenerationinresponsetoPiezo-dependentmechanosensation”的研究论文。他们发现，Atr-Chek1及相关的DNA损伤检查点位复合体位于Piezo下游，以抑制轴突再生。值得注意的是，独立于典型的DNA损伤，Atr通过机械敏感离子通道Piezo（作为机械传感器）及其下游一氧化氮（作为调节子）以响应再生过程中引起的机械刺激。阻断Atr-Chek1可促进PNS和CNS轴突再生，导致突触再生和行为恢复。该研究揭示了Atr-Chek1激酶级联在调节神经再生方面发挥了意想不到的作用，及其与机械敏感离子通道Piezo之间的机制联系，这为刺激神经再生提供了潜在的治疗靶点。在之前的研究中，该课题组建立了果蝇外周感觉神经元损伤模型。采用双光子激光对果蝇树突分枝（da）感觉神经元的轴突进行损伤，da神经元表现出细胞类型特异性的再生：IV类da神经元可以再生，但III类da神经元不能再生。在此项研究中，作者进行了介导轴突再生的其他细胞应激通路的筛选，重点