在中枢神经系统损伤（例如中风或脊髓损伤）之后，轴突再生会受到严重限制，而周围神经系统损伤后，可以自发的再生具有部分功能的轴突，这主要是由于中枢神经和外周神经中神经元的内在特性和损伤后微环境的差异所造成的。再生能力强的外周神经损伤会诱导许多轴突生长和再生相关基因表达增加，但是这种变化在中枢神经损伤如脊髓损伤后并不会发生。因此，是否有特定的信号传导机制通过差异激活促进或限制轴突再生值得深入研究。
最近，美国迈阿密大学的VancePLemmon教授团队联合英国伦敦帝国学院的SimoneDiGiovanni教授团队利用这种二分反应对外周神经和中枢神经中再生差异的分子机制进行了系统的研究。
研究人员假设存在某些关键的信号分子，限制中枢神经损伤后的再生程序启动，而这些限制在外周损伤后会被解除。团队首先利用小分子抑制剂对背根神经节神经元中关键的表观遗传酶类进行药理学筛选，发现了一条新的再生抑制通路：组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）信号通路。通过小鼠坐骨神经损伤模型，团队发现外周神经的损伤会诱导钙的增加并激活蛋白磷酸酶4（PP4）及蛋白磷酸酶2（PP2）的活性，导致HDAC3发生去磷酸化从而抑制该通路，启动轴突再生程序。然而，在击打造成脊髓损伤的小鼠中，损伤不会引起钙信号传导和PP4/2活性的增加，因此不能使HDAC3去磷酸化，其抑制再生的作用也不会消除。
此外，通过体外ChIPseq及RNAseq对启动子乙酰化及蛋白表达进行生物信息学分析，研究人员发现HDAC3信号通路参与背根神经节多种再生途径的调控，而在体内将HDAC3基因敲除或药物抑制后，脊髓损伤的动物也可以启动轴突再生。
该研究成果近期发表于TheEMBOJournal杂志。该研究结果提出了一种新的调节外周神经系统与中枢神经系统在轴突损伤后再生能力的分子机制。这项研究成果可以让我们更好地了解轴突再生在中枢神经系统和外周神经系统损伤后的发生发展机制，为诱导中枢系统的轴突再生带来新的思路。
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