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由外伤引起的创伤性脊髓损伤(Traumatic spinal cord injury,SCI)是医学界的难题,常伴随有感觉、运动和自主功能的丧失,有高致残、高致死率。当今而言,尚未有针对SCI的有效治疗手段,因此如何有效的促进SCI后损伤中心位置的轴突再生并恢复相应的神经功能成为当下研究的重点和难题。当下基础研究认为,SCI后再生的轴突往往难以穿过损伤部位形成的瘢痕组织,瘢痕组织成为抑制轴突再生与神经功能恢复的关键因素。瘢痕组织根据细胞基质构成分为反应性星形胶质细胞活化形成的胶质瘢痕和成纤维细胞活化形成的纤维瘢痕,其中纤维瘢痕以其单向不可逆性成为SCI后病理生理活动中阻碍轴突再生最主要的物理因素。生长转化因子 β1(Transforming growth factor-β1,TGF-β1)是一类纤维化促进因子,在各组织成纤维细胞的活化、分化、增殖、凋亡等过程中发挥关键的调控作用,比如TGF-β1可促进成纤维的活化以及增加细胞外基质的产生。微小RNA(MicroRNAs,miRNAs)是一类大量存在于各种生物、各种组织中的非编码RNA,通过影响靶基因转录后调控发挥广泛的作用。miRNAs在人体肌肉、骨骼、脑脊髓、血清、血浆、脑脊液中皆有存在并且种类繁多、作用丰富,其中miR-21尤其突出。miR-21作为生理调控网络中的关键因子,对组织生理及病理生理进程有强大的调控作用。目前针对miR-21的研究发现,miR-21在心脏、肾、肺、肝、肿瘤和皮肤等组织的纤维化进展中发挥关键作用。在前期研究中,我们发现miR-21-5p和TGF-β1在SCI后的损伤中心处脊髓组织中的表达较正常对照组脊髓组织显著上调。在本次研究中,我们发现TGF-β1作用在脊髓原代成纤维细胞中可促进miR-21-5p以及纤维化相关基因的表达。进一步研究发现,在脊髓成纤维细胞中过表达的miR-21-5p可以促进TGF-1β1相关纤维化的进程,反之,敲除miR-21-5p后,TGF-β1相关纤维化进程被抑制。随后,我们确定了在此过程中起到关键衔接作用的蛋白Smad7,Smad7既是TGF-β通路的抑制性蛋白又是miR-21-5p的靶蛋白。进一步使用C57BL/6小鼠建立敲除miR-21-5p的小鼠SCI模型,体内验证了敲除miR-21-5p对SCI后小鼠运动功能恢复的影响。通过本次研究,我们发现在脊髓成纤维细胞的纤维活化进程中,miR-21-5p与TGF-β1形成了一个相互促进级联放大的闭合环路。综上所述,miR-21-5p可通过调控轴突再生、纤维瘢痕形成进而影响神经功能恢复,有巨大的可作为SCI后临床治疗靶标的潜力。