脊髓损伤（SCI）是一种严重的中枢神经系统疾病，通常由外伤、炎症或血流阻断引起，在治疗方面存在极大挑战。SCI可分为原发性损伤和继发性损伤，原发性损伤往往是由于外力直接作用于脊髓组织，致使神经元和胶质细胞受损。而继发性损伤涉及一系列复杂的病理过程，像炎症反应、缺血、兴奋性毒性及氧化应激等，其中氧化应激的过度激活被认为是SCI二次损伤的关键因素。过量的活性氧（ROS）会攻击细胞膜、蛋白质和DNA，诱导神经元凋亡，造成髓鞘损伤，阻碍脊髓组织的修复。因此，如何有效抑制SCI后的氧化应激，同时促进神经再生和髓鞘修复，是SCI治疗研究的核心问题。
近年来，纳米酶作为一种人工仿生酶，在SCI治疗中展现了独特优势。纳米酶不仅具有与天然酶类似的催化活性，还表现出更高的稳定性和生物相容性。其中，铈氧化物纳米颗粒（CeO₂ NPs）因其具有类似超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，能够有效清除过量的ROS，缓解氧化损伤，已成为SCI纳米治疗研究的热点。然而，目前多数抗氧化纳米酶仅能被动清除ROS，无法对SCI部位的氧化应激状态进行动态监测，这限制了其精准治疗的能力。因此，构建一种能够同时实时监测氧化应激水平并高效清除ROS的智能纳米酶，是提升SCI治疗效果的关键所在。
在该研究中，研究团队提出了一种创新性的“同时紧急治疗与动态荧光评估（SETLSA）”策略，基于铈掺杂的上转换抗氧化纳米酶（Ce@UCNP-BCH），用于SCI的精准治疗。Ce@UCNP-BCH不仅能高效清除SCI部位的ROS，还能通过比率荧光信号（I650/I690）动态监测局部氧化状态，提供实时调控依据。此外，研究团队结合单细胞ATAC测序（snATAC-seq）和单细胞RNA测序（snRNA-seq），揭示了SCI修复过程中细胞群体的异质性及其分子机制，并深入解析了髓鞘再生和神经元存活的关键基因调控网络。该研究不仅为SCI的纳米治疗提供了新的思路，也为神经损伤的精准医学研究提供了重要的理论支持和技术手段。