领导这项研究的城大神经科学学系副主任兼副教授、实验动物研究中心主任马志雄博士说:“目前，对于中枢神经系统的创伤性损伤，还没有有效的治疗方法，因此，迫切需要一种潜在的药物来促进中枢神经系统的修复，并最终实现患者的视觉功能等全面恢复。”

增强线粒体动力学和运动性是轴突再生成功的关键

轴突是一种从神经元(神经细胞)延伸出来的缆索状结构，负责在神经元之间以及从大脑到肌肉和腺体的信号传递。成功的轴突再生的第一步是形成活跃的生长锥和激活再生程序，包括再生轴突材料的合成和运输。这些都是需要能量的过程，需要线粒体(细胞的动力源)主动运输到远端受损的轴突。

因此，受损的神经元面临着特殊的挑战，需要线粒体从体细胞(细胞体)长距离运输到远端再生轴突，在远端再生轴突中，成人轴突线粒体大多是静止的，局部能量消耗对轴突再生至关重要。

马博士领导的一个研究小组发现了一种治疗性小分子M1，它可以增加线粒体的融合和运动，从而实现持续的、远距离的轴突再生。在m1治疗的小鼠视神经损伤后4 - 6周内，再生的轴突激发了靶脑区域的神经活动并恢复了视觉功能。

小分子M1促进线粒体动力学并维持远距离轴突再生

“眼睛(视网膜)中的感光器将视觉信息传递给视网膜中的神经元。马博士解释说:“为了促进损伤后视觉功能的恢复，神经元的轴突必须通过视神经再生，并通过视神经将神经冲动传递给大脑中的视觉目标，以进行图像处理和形成。”

为了研究M1是否可以促进中枢神经系统损伤后的长距离轴突再生，研究小组在损伤后四周评估了M1处理小鼠轴突再生的程度。引人注目的是，m1处理小鼠的大部分再生轴突到达挤压部位远端4mm处(即视交叉附近)，而在对照组小鼠中没有发现再生轴突。在m1处理的小鼠中，视神经损伤后四周，视网膜神经节细胞(RGCs，将视觉刺激从眼睛传递到大脑的神经元)的存活率从19%显著增加到33%。

“这表明M1治疗维持了从视交叉(即眼睛和目标大脑区域之间的中间区域)到大脑中多个皮层下视觉目标的远距离轴突再生。再生的轴突引发目标大脑区域的神经活动，并在M1治疗后恢复视觉功能，”马博士补充说。

M1治疗恢复视觉功能

为了进一步探讨M1治疗是否可以恢复视觉功能，研究小组在视神经损伤6周后对M1治疗小鼠进行瞳孔光反射测试。他们发现，在蓝光照射下，M1治疗小鼠的瞳孔收缩反应恢复到与未损伤小鼠相似的水平，这表明M1治疗可以恢复视神经损伤后的瞳孔收缩反应。

此外，研究小组还评估了小鼠对迫在眉睫的刺激的反应——一种视觉诱导的先天防御反应，以躲避捕食者。老鼠被放置在一个开放的房间里，里面有一个三角形的棱柱形的庇护所，一个快速扩大的头顶上的黑色圆圈作为隐约的刺激，观察它们的冻结和逃跑行为。半数接受M1治疗的小鼠对刺激的反应是躲在一个隐蔽的地方，这表明M1诱导了强大的轴突再生，使皮层下视觉目标脑区重新神经化，从而完全恢复了它们的视觉功能。

M1在神经系统损伤修复中的潜在临床应用

这项长达7年的研究强调了一种现成的、非病毒治疗中枢神经系统修复的潜力，它建立在该团队之前使用基因疗法对周围神经再生的研究基础上。

“这一次，我们使用小分子M1，通过玻璃体内注射到眼睛来修复中枢神经系统，这是一种针对患者的既定医疗程序，例如用于黄斑变性治疗。神经科学系研究助理Au Ngan-pan博士说:“在视神经受损四到六周后，在m1治疗的小鼠中观察到视觉功能的成功恢复，例如瞳孔光反射和对隐约视觉刺激的反应。”

该团队还在开发一种动物模型，用于使用M1治疗青光眼相关的视力丧失，以及可能的其他常见眼病和视力障碍，如糖尿病相关的视网膜病变、黄斑变性和创伤性视神经病变。因此，有必要进一步研究M1的潜在临床应用。马博士说:“这项研究突破预示着一种新的方法，可以在有限的治疗时间内解决未满足的医疗需求，加速中枢神经系统损伤后的功能恢复。”