賀倩茹 丁 斐

（江蘇省神經(jīng)再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南通 226001）

周?chē)窠?jīng)損傷的修復(fù)及功能重建一直是臨床治療的難題。神經(jīng)損傷后修復(fù)及功能恢復(fù)，主要取決于斷端的橋接修復(fù)，再生神經(jīng)的生長(zhǎng)速度及其對(duì)靶器官精確再支配，涉及到特異性趨化作用、橋梁作用和微環(huán)境作用[1]。雖然近年來(lái)隨著顯微外科和組織工程學(xué)的發(fā)展，在神經(jīng)橋接吻合及促進(jìn)神經(jīng)再生方面取得了一定進(jìn)展，但神經(jīng)功能恢復(fù)仍不理想[2]。主要原因歸結(jié)于感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)再生軸突的錯(cuò)向生長(zhǎng)，即感覺(jué)神經(jīng)軸突錯(cuò)向長(zhǎng)入運(yùn)動(dòng)神經(jīng)內(nèi)膜管，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)軸突錯(cuò)向長(zhǎng)入感覺(jué)神經(jīng)內(nèi)膜管，均會(huì)導(dǎo)致再生神經(jīng)功能恢復(fù)不佳。

周?chē)窠?jīng)主要由神經(jīng)元的軸突和包繞軸突的施萬(wàn)細(xì)胞（Schwann cells）組成，成纖維細(xì)胞是神經(jīng)內(nèi)膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)外膜的主要成分，此外還存在少量血管內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞。周?chē)窠?jīng)損傷后的再生，需要神經(jīng)元與再生微環(huán)境中的施萬(wàn)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞（fibroblasts）、巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞以及細(xì)胞外基質(zhì)之間復(fù)雜而精確的相互作用，引導(dǎo)再生軸突沿著特定的通路延伸到達(dá)遠(yuǎn)側(cè)端，再支配靶器官[3，4]。因此，充分理解周?chē)窠?jīng)再生的細(xì)胞和分子生物學(xué)基礎(chǔ)，并在臨床治療中加以運(yùn)用，對(duì)促進(jìn)周?chē)窠?jīng)功能更好恢復(fù)具有非常重要的意義。

1 周?chē)窠?jīng)趨化性再生理論概述

周?chē)窠?jīng)趨化性再生理論認(rèn)為，在神經(jīng)發(fā)育與再生的過(guò)程中，新生軸突受到遠(yuǎn)側(cè)斷端神經(jīng)或靶組織釋放的化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)作用而定向生長(zhǎng)。神經(jīng)趨化性（neurotropism）的概念最早由Forssman 于1898年提出。其研究發(fā)現(xiàn)離斷神經(jīng)近側(cè)斷端總是向遠(yuǎn)側(cè)斷端生長(zhǎng)，而不向其他組織生長(zhǎng)，據(jù)此假設(shè)再生的軸突由于受遠(yuǎn)端神經(jīng)可彌散物質(zhì)的濃度梯度引導(dǎo)，向著產(chǎn)生此類(lèi)物質(zhì)的遠(yuǎn)側(cè)端神經(jīng)生長(zhǎng)。Cajal（1928年）研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)橫斷后，即使人為破壞近、遠(yuǎn)側(cè)斷端良好的對(duì)合關(guān)系，兩斷端間留有小的間隙，近側(cè)端仍舊會(huì)向遠(yuǎn)側(cè)端生長(zhǎng)。這種定向作用是由于遠(yuǎn)端神經(jīng)分泌的特殊物質(zhì)，并形成濃度梯度而產(chǎn)生的，進(jìn)一步證實(shí)了周?chē)窠?jīng)趨化性生長(zhǎng)現(xiàn)象的存在。

顧曉松等[5]將背根神經(jīng)節(jié)（dorsal root ganglion，DRG）與正常神經(jīng)組織和離斷后的神經(jīng)遠(yuǎn)側(cè)端進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)，結(jié)果顯示DRG 發(fā)出的軸突選擇性地向遠(yuǎn)側(cè)端延伸，而不向其他方向生長(zhǎng)。生長(zhǎng)過(guò)程中神經(jīng)元呈集聚狀態(tài)，并在施萬(wàn)細(xì)胞引導(dǎo)下向遠(yuǎn)側(cè)端定向遷移，從細(xì)胞水平為神經(jīng)趨化性生長(zhǎng)理論提供了佐證。Brushart 等[6-7]的一系列研究表明大鼠股神經(jīng)橫斷后，即使錯(cuò)向?qū)?、保留距離對(duì)接或去除末端靶器官，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突最終總是優(yōu)先進(jìn)入再支配肌肉的分支，因此提出選擇性運(yùn)動(dòng)神經(jīng)再生（preferential motor reinnervation，PMR）概念，為趨化性再生理論提供了更有力的佐證。PMR 現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于運(yùn)動(dòng)軸突再生進(jìn)入運(yùn)動(dòng)神經(jīng)內(nèi)膜管可以存活，而進(jìn)入感覺(jué)神經(jīng)內(nèi)膜管的運(yùn)動(dòng)軸突會(huì)被 “修剪”（pruning）。研究者用大鼠股神經(jīng)近端連接 Y 形管近端，遠(yuǎn)端分別與股四頭肌肌支和隱神經(jīng)連接，結(jié)果顯示股神經(jīng)橫斷2 周時(shí)，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突再生進(jìn)入運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)神經(jīng)內(nèi)膜管的數(shù)量相近；在3 周時(shí)，再生進(jìn)入運(yùn)動(dòng)神經(jīng)內(nèi)膜管的運(yùn)動(dòng)軸突數(shù)量顯著增加，而進(jìn)入感覺(jué)神經(jīng)內(nèi)膜管的運(yùn)動(dòng)軸突數(shù)量減少，至損傷后8 周差異更加顯著。H?ke等[8]研究顯示感覺(jué)神經(jīng)軸突再生過(guò)程中也優(yōu)先進(jìn)入感覺(jué)神經(jīng)內(nèi)膜管。

2 周?chē)窠?jīng)趨化性再生的細(xì)胞與分子生物學(xué)機(jī)制

2.1 神經(jīng)元與遠(yuǎn)側(cè)端神經(jīng)

周?chē)窠?jīng)損傷后，近側(cè)端軸突回縮，軸膜生長(zhǎng)并封閉斷端，軸突腫脹膨大形成回縮球。遠(yuǎn)側(cè)端神經(jīng)發(fā)生瓦勒變性，軸突和髓鞘變性崩解，被增殖的施萬(wàn)細(xì)胞與巨噬細(xì)胞清除。同時(shí)施萬(wàn)細(xì)胞在基底膜管內(nèi)形成細(xì)胞索（Büngner 帶），并分泌多種因子，為軸突再生營(yíng)造適宜的微環(huán)境。再生軸突在基底膜管和 Büngner 帶的支撐以及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（NTFs）的刺激下，生長(zhǎng)錐按正確的方向向遠(yuǎn)端靶組織延伸，最終實(shí)現(xiàn)神經(jīng)再支配。

感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元在解剖結(jié)構(gòu)、對(duì)損傷的反應(yīng)以及生長(zhǎng)需求等方面均有不同。胚胎發(fā)育期神經(jīng)管發(fā)育為大腦和脊髓，包括運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，而神經(jīng)板邊緣形成神經(jīng)嵴，最終形成包括DRG 感覺(jué)神經(jīng)元在內(nèi)的周?chē)窠?jīng)。感覺(jué)神經(jīng)元軸突切斷后，肌動(dòng)蛋白、生長(zhǎng)相關(guān)微管蛋白、生長(zhǎng)相關(guān)蛋白-43 和cAMP[9]等多種再生相關(guān)基因上調(diào)，轉(zhuǎn)錄因子如激活轉(zhuǎn)錄因子-3（ATF-3）、c-Jun、Sox11 和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子3表達(dá)增加[10-11]；而神經(jīng)絲蛋白、參與神經(jīng)遞質(zhì)合成的離子通道和蛋白質(zhì)表達(dá)減少[12]。感覺(jué)神經(jīng)損傷后大量mRNA 通過(guò)特定機(jī)制進(jìn)入感覺(jué)軸突，在再生神經(jīng)軸突到達(dá)遠(yuǎn)端前，這些mRNA 翻譯受到保護(hù)[13]。ATF-3 作為應(yīng)激標(biāo)記物，損傷后在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中持續(xù)高表達(dá)，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)再生障礙，但僅在易于再生的感覺(jué)神經(jīng)元中短暫高表達(dá)[14]。此外，Rho/ROCK 通路因調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架而促進(jìn)軸突的生長(zhǎng)和發(fā)育一直備受關(guān)注。在生長(zhǎng)抑制劑如硫酸軟骨素蛋白多糖（CSPGs）存在下，Rho 相關(guān)激酶的失活和ROCK 的抑制可以促進(jìn)軸突生長(zhǎng)[15]。然而，由于RhoA 的不同激活水平，Rho/ROCK 通路的抑制對(duì)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)軸突再生產(chǎn)生不同影響。CSPGs 存在時(shí)，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元比感覺(jué)神經(jīng)元對(duì)ROCK 的抑制反應(yīng)更靈敏，軸突延伸更長(zhǎng)[16]。整合素（integrin）可促進(jìn)感覺(jué)神經(jīng)元軸突再生，CSPGs 存在時(shí)，整合素與其激活劑kindlin-1 可顯著促進(jìn)長(zhǎng)距離（25 mm）缺損感覺(jué)軸突再生[17]。然而，隨著運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的成熟，軸突運(yùn)輸主要為逆向運(yùn)輸，且軸突起始段負(fù)責(zé)排除整合素，導(dǎo)致整合素被選擇性地排除在軸突之外，僅在胞體和樹(shù)突區(qū)域表達(dá)[18-19]。表明感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元之間的關(guān)鍵區(qū)別在于感覺(jué)神經(jīng)元中較多促進(jìn)生長(zhǎng)的分子進(jìn)入軸突，而在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中被排除在軸突外。

NTFs 在神經(jīng)元的生長(zhǎng)、發(fā)育和分化等過(guò)程中均發(fā)揮重要作用，可以促進(jìn)損傷后軸突的再生[20]。在NTFs 包埋的膠原基質(zhì)中，感覺(jué)神經(jīng)元比運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元表現(xiàn)出更強(qiáng)的生長(zhǎng)能力[21]。研究表明神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）可以顯著促進(jìn)感覺(jué)神經(jīng)元突起生長(zhǎng)，腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元有明顯促進(jìn)作用，而膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（GDNF）可以促進(jìn)2 種神經(jīng)元的再生。造成此差異的主要原因是NGF 受體TrkA 僅在感覺(jué)神經(jīng)元中表達(dá)，而B(niǎo)DNF 受體Trk B 在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中有較高表達(dá)[22]。目前關(guān)于感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元內(nèi)在差異的研究仍然有限，未來(lái)隨著單細(xì)胞測(cè)序等技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)有更多研究聚焦于2 種神經(jīng)元內(nèi)在特征的不同。

周?chē)窠?jīng)損傷后，如果遠(yuǎn)端基底膜管得以保留，施萬(wàn)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞增殖，巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，釋放各種NTFs，對(duì)再生軸突起著支持和引導(dǎo)作用。因此，神經(jīng)遠(yuǎn)側(cè)端在趨化性再生中起至關(guān)重要作用。

Takahashi等[23]建立大鼠隱神經(jīng)Y形管再生模型，遠(yuǎn)端分別置入體積不同的神經(jīng)組織，比較6 周后遠(yuǎn)側(cè)端再生軸突數(shù)目，顯示遠(yuǎn)端神經(jīng)體積大的一側(cè)再生軸突數(shù)量多。大鼠脛-腓神經(jīng)Y形管再生模型[24]和尺神經(jīng)-正中神經(jīng)Y形管再生模型[25]研究均顯示，遠(yuǎn)端神經(jīng)體積顯著影響神經(jīng)趨化性再生的軸突數(shù)目，若遠(yuǎn)端神經(jīng)粗大，則再生軸突數(shù)量多，并且兩側(cè)再生軸突數(shù)目之比與正常神經(jīng)軸突數(shù)目之比呈正相關(guān)。股神經(jīng)再生模型發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元正確再生軸突數(shù)量取決于遠(yuǎn)側(cè)端神經(jīng)所產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)支持，再生軸突優(yōu)先長(zhǎng)入營(yíng)養(yǎng)支持多的一側(cè)，并認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)支持可能由遠(yuǎn)端施萬(wàn)細(xì)胞和終末器官及其相互作用產(chǎn)生[26]。Robinson等[27]在股神經(jīng)Y形管模型中顯示，當(dāng)遠(yuǎn)端接入大小相似的感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)時(shí)，再生的運(yùn)動(dòng)軸突最初均等向兩側(cè)生長(zhǎng)，但最終趨向于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)端；而當(dāng)遠(yuǎn)端接入的感覺(jué)神經(jīng)較粗大時(shí)，再生的運(yùn)動(dòng)軸突則趨向于感覺(jué)神經(jīng)端生長(zhǎng)。因此認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)軸突再生受遠(yuǎn)端神經(jīng)體積大小的影響，該影響的基礎(chǔ)為遠(yuǎn)端神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞分泌相關(guān)的NTFs，以誘導(dǎo)近端神經(jīng)再生。Moradzadeh等[28]提出神經(jīng)體系構(gòu)架（nerve architecture）理論，認(rèn)為施萬(wàn)細(xì)胞基底膜管的尺寸在神經(jīng)趨化性再生中起著重要作用。與感覺(jué)神經(jīng)相比，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)具有更大的施萬(wàn)細(xì)胞基底膜管，損傷后可以允許更多的再生軸突長(zhǎng)入，從而得到更好修復(fù)。因此，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的移植修復(fù)效果通常要優(yōu)于感覺(jué)神經(jīng)。本課題組建立大鼠單純感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)損傷模型，結(jié)果顯示神經(jīng)橫斷14 d，與軸突再生與導(dǎo)向相關(guān)蛋白如睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、載脂蛋白D和整合素連接激酶等在感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)遠(yuǎn)側(cè)端差異表達(dá)，而這些差異表達(dá)蛋白究竟為遠(yuǎn)側(cè)端何種細(xì)胞表達(dá)還有待進(jìn)一步研究[29]。

2.2 施萬(wàn)細(xì)胞

施萬(wàn)細(xì)胞在周?chē)窠?jīng)再生過(guò)程中發(fā)揮重要的趨化作用和微環(huán)境作用。施萬(wàn)細(xì)胞來(lái)源于神經(jīng)嵴，在胚胎發(fā)育期由前體施萬(wàn)細(xì)胞沿軸突移行，并逐步發(fā)育，分化為成髓鞘施萬(wàn)細(xì)胞和非成髓鞘施萬(wàn)細(xì)胞[30]。神經(jīng)損傷后其迅速去分化，并增殖、合成和分泌多種NTFs、細(xì)胞黏附分子以及細(xì)胞外基質(zhì)，在清除軸突碎片、維持神經(jīng)元胞體存活、促進(jìn)軸突再生以及引導(dǎo)軸突再生方向等過(guò)程中發(fā)揮重要作用[31-32]。

早期的研究表明 L2/ HNK-1 蛋白主要由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)來(lái)源的施萬(wàn)細(xì)胞分泌，在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞中高表達(dá)，而感覺(jué)神經(jīng)中的施萬(wàn)細(xì)胞表達(dá)很少。并且 L2/ HNK-1 蛋白只影響運(yùn)動(dòng)神經(jīng)神經(jīng)元生長(zhǎng)，而不影響感覺(jué)神經(jīng)元[33]。神經(jīng)細(xì)胞黏附分子也被發(fā)現(xiàn)只在感覺(jué)神經(jīng)的非成髓鞘施萬(wàn)細(xì)胞中表達(dá)[34]。H?ke 等[8]研究顯示周?chē)窠?jīng)損傷再生過(guò)程中，感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞NTFs 具有不同的表達(dá)模式：NGF、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子、BDNF、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1 和肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子在感覺(jué)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞中明顯高表達(dá)，而多效蛋白和GDNF 在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞中明顯高表達(dá)。據(jù)此認(rèn)為周?chē)窠?jīng)趨化性再生具有表型特異性，施萬(wàn)細(xì)胞可分為感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)表型，其分泌的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子不全相同，故對(duì)感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突的定向生長(zhǎng)起不同的調(diào)節(jié)作用，從而支持相同表型的神經(jīng)軸突再生。此外，運(yùn)動(dòng)終板末梢的施萬(wàn)細(xì)胞在慢性失神經(jīng)肌肉神經(jīng)重建過(guò)程中發(fā)揮重要作用。錯(cuò)過(guò)窗口期，到達(dá)靶器官的運(yùn)動(dòng)軸突無(wú)法重新支配運(yùn)動(dòng)終板。而無(wú)論再生早期或晚期，感覺(jué)軸突能以相似的程度重新再支配皮膚。筆者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)終板上的施萬(wàn)細(xì)胞在長(zhǎng)時(shí)間去神經(jīng)支配后可能變得不允許再生，并阻止運(yùn)動(dòng)軸突與肌肉的功能性突觸形成[35]。2012年本課題組采用定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)首次建立了大鼠感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的全蛋白質(zhì)組表達(dá)譜，并獲得差異表達(dá)蛋白，56個(gè)感覺(jué)神經(jīng)高表達(dá)蛋白主要為細(xì)胞黏附蛋白、鈣結(jié)合蛋白和脂代謝蛋白等；而44個(gè)為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)高表達(dá)蛋白主要為細(xì)胞骨架蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)分子和NTFs等。通過(guò)免疫組織化學(xué)顯色對(duì)差異表達(dá)蛋白進(jìn)行定位，顯示差異表達(dá)蛋白既有神經(jīng)元表達(dá)的差異，也有施萬(wàn)細(xì)胞表達(dá)差異，如神經(jīng)細(xì)胞黏附分子 1（NCAM1）和L1 樣細(xì)胞黏附分子（L1）均在感覺(jué)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞中高表達(dá)[36]。同時(shí)顯示感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞具有不同的生物學(xué)特性，體外培養(yǎng)的感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞其增殖和遷移能力均不同，并且相關(guān)基因的表達(dá)也不同[37]。Jesuraj 等[38]通過(guò)基因芯片技術(shù)分析大鼠感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞的基因表達(dá)存在顯著差異，從基因水平進(jìn)一步證明周?chē)窠?jīng)施萬(wàn)細(xì)胞存在感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)表型。本課題組利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)檢測(cè)了原代培養(yǎng)的小鼠感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞，結(jié)果顯示2 種類(lèi)型施萬(wàn)細(xì)胞蛋白表達(dá)存在顯著差異，分別有63 和11個(gè)蛋白在感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞中高表達(dá)，并且差異表達(dá)蛋白影響施萬(wàn)細(xì)胞增殖能力[39]。Wright 等[40]研究顯示神經(jīng)再生過(guò)程中，感覺(jué)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞分泌的骨橋蛋白和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞分泌的叢生蛋白分別支持感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突的再生。這2 種表型的施萬(wàn)細(xì)胞在維持感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)正常功能以及趨化性再生過(guò)程中發(fā)揮重要作用，在施萬(wàn)細(xì)胞中過(guò)表達(dá)某些NTFs 或膜黏附分子等，可能有助于闡明感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)施萬(wàn)細(xì)胞的差異，并促進(jìn)選擇性軸突再生。

2.3 成纖維細(xì)胞及其他細(xì)胞

周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)中，成纖維細(xì)胞是組成神經(jīng)內(nèi)膜、神經(jīng)外膜和神經(jīng)束膜的主要細(xì)胞成分[41]。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為成纖維細(xì)胞產(chǎn)生疤痕是不利于神經(jīng)再生恢復(fù)[42]。然而，近年越來(lái)越多的研究表明成纖維細(xì)胞在周?chē)窠?jīng)再生過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。Lewis等[43]在斑馬魚(yú)模型中發(fā)現(xiàn)一類(lèi)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在神經(jīng)損傷后先于施萬(wàn)細(xì)胞清除碎片，并形成再生橋，引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)軸突再生，并推測(cè)此神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞為成纖維細(xì)胞。Parrinello 等[3]研究顯示周?chē)窠?jīng)損傷后，首先出現(xiàn)大量的成纖維細(xì)胞聚集在損傷部位的最前端，并在再生過(guò)程中引導(dǎo)施萬(wàn)細(xì)胞和再生軸突排列的方向，而此引導(dǎo)效應(yīng)主要是由受體型酪氨酸激酶配體Ephrin-B/EphB2信號(hào)通路介導(dǎo)。使用神經(jīng)外膜成纖維細(xì)胞條件培養(yǎng)基培養(yǎng)神經(jīng)元和施萬(wàn)細(xì)胞，條件培養(yǎng)基中的可溶性蛋白可以促進(jìn)感覺(jué)神經(jīng)元突起生長(zhǎng)和施萬(wàn)細(xì)胞遷移[44]。顧曉松團(tuán)隊(duì)的研究也發(fā)現(xiàn)周?chē)窠?jīng)損傷后，損傷近側(cè)端的成纖維細(xì)胞大量分泌細(xì)胞外基質(zhì)組分腱糖蛋白C（TNC），與施萬(wàn)細(xì)胞膜表達(dá)的整合素-β1（integrin-β1）受體作用后激活胞內(nèi)信號(hào)，進(jìn)而引導(dǎo)施萬(wàn)細(xì)胞遷移[45]。角膜間質(zhì)成纖維細(xì)胞條件培養(yǎng)基中包含多種生物活性因子，并以濃度梯度依賴(lài)的方式促進(jìn)DRG 神經(jīng)元突起的生長(zhǎng)[46]。以上研究肯定了成纖維細(xì)胞分泌的生物活性物質(zhì)在促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞遷移和神經(jīng)元生長(zhǎng)方面發(fā)揮重要作用。

本課題組通過(guò)基因芯片技術(shù)分析大鼠感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)成纖維細(xì)胞的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)其基因表達(dá)存在差異。感覺(jué)神經(jīng)成纖維細(xì)胞高表達(dá)基因主要涉及細(xì)胞增殖、遷移、趨化和免疫反應(yīng)等生物學(xué)過(guò)程，而運(yùn)動(dòng)神經(jīng)成纖維細(xì)胞高表達(dá)基因主要涉及神經(jīng)元分化和模式特異性等生物學(xué)過(guò)程。感覺(jué)神經(jīng)成纖維細(xì)胞增殖和遷移速率均高于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)成纖維細(xì)胞，趨化因子CXCL3 和CXCL10 在感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)成纖維細(xì)胞增殖和遷移過(guò)程中發(fā)揮不同的作用。感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)成纖維細(xì)胞和施萬(wàn)細(xì)胞共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)顯示，成纖維細(xì)胞可以促進(jìn)相同表型施萬(wàn)細(xì)胞向自身方向遷移[47]。據(jù)此筆者認(rèn)為神經(jīng)成纖維細(xì)胞具有不同的感覺(jué)與運(yùn)動(dòng)表型，涉及不同的基因表達(dá)模式、生物學(xué)過(guò)程，并對(duì)不同表型施萬(wàn)細(xì)胞產(chǎn)生不同的生物學(xué)作用。

此外，巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及中性粒細(xì)胞也在神經(jīng)再生過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。神經(jīng)橫斷2 d 再生神經(jīng)橋中細(xì)胞比例為：巨噬細(xì)胞50%、中性粒細(xì)胞24%、成纖維細(xì)胞13%、血管內(nèi)皮細(xì)胞5%。巨噬細(xì)胞最先感受缺氧狀態(tài)，并分泌血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子；吸引內(nèi)皮細(xì)胞遷移至損傷部位，并縱向排列形成血管；引導(dǎo)施萬(wàn)細(xì)胞遷移，并介導(dǎo)軸突再生[48]。而血管內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在趨化性再生的作用目前未見(jiàn)報(bào)道。

2.4 軸突導(dǎo)向因子

神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育與再生過(guò)程中，軸突的生長(zhǎng)方向受吸引性和排斥性導(dǎo)向因子作用，引發(fā)一系列胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，從而引導(dǎo)軸突到達(dá)正確的靶器官[1]。目前發(fā)現(xiàn)的軸突導(dǎo)向因子家族主要包括四大類(lèi)：導(dǎo)素（Netrins）、Eph 相關(guān)受體酪氨酸激酶配體（Ephrins）、Slit 和信號(hào)素（Semaphorins）[49]。

導(dǎo)素是一類(lèi)與層黏連蛋白相關(guān)的胞外蛋白家族，在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)軸突引導(dǎo)起關(guān)鍵作用。目前鑒定的4 種分泌型導(dǎo)素1、3、4 和5 中，導(dǎo)素1 是家族中最具特征的成員。導(dǎo)素1 能與DCC、新生素（Neogenin）和CD146 等多種受體結(jié)合，介導(dǎo)吸引或排斥作用，但對(duì)軸突的吸引作用主要由DCC 受體介導(dǎo)[50]。周?chē)窠?jīng)損傷后施萬(wàn)細(xì)胞中導(dǎo)素1表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)軸突再生和功能恢復(fù)。斑馬魚(yú)模型去除運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的DCC 可導(dǎo)致神經(jīng)橋中再生的運(yùn)動(dòng)軸突偏離其原始路徑進(jìn)入異位軌道[51-52]。以上研究表明施萬(wàn)細(xì)胞分泌的導(dǎo)素1 通過(guò)與軸突上的DCC 受體作用引導(dǎo)神經(jīng)橋的軸突再生。

Ephrins受體包括Eph-A和Eph-B兩大類(lèi)。Ephrin/Eph信號(hào)在胚胎神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和損傷后神經(jīng)再生過(guò)程中均發(fā)揮重要作用[53]。神經(jīng)損傷后，成纖維細(xì)胞表達(dá)Ephrin-B 與施萬(wàn)細(xì)胞上的EphB2 受體作用激活下游信號(hào)，在再生橋中引導(dǎo)施萬(wàn)細(xì)胞遷移、排列和軸突再生的方向[3]。

Slit家族包括Slit1/2/3，和其受體Robo（Robo1/2）結(jié)合主要介導(dǎo)軸突的排斥作用[54]。Slits蛋白既可促進(jìn)感覺(jué)神經(jīng)元軸突分支，也可排斥運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元突起生長(zhǎng)，還能使嗅神經(jīng)元投射的軸突改變方向[55]。周?chē)窠?jīng)損傷后神經(jīng)橋最外層的巨噬細(xì)胞分泌Slit3，與橋內(nèi)施萬(wàn)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞表面的Robo1 作用介導(dǎo)排斥效應(yīng)，引導(dǎo)施萬(wàn)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞沿著正確的軌跡前行，并引導(dǎo)軸突再生[4]。

Semaphorins（SEMA）家族成員與其受體復(fù)合物（NP-1、PlexinA 和L1）結(jié)合，在軸突生長(zhǎng)過(guò)程中主要介導(dǎo)排斥作用[56-57]。而當(dāng)SEMA 3A 激活cAMP 和cGMP 途徑時(shí)，其功能則由排斥轉(zhuǎn)變?yōu)槲齕58]。SEMA 3A 作用于受體復(fù)合物導(dǎo)致神經(jīng)元生長(zhǎng)錐萎縮塌陷主要通過(guò)激活FAK-MAPK信號(hào)通路來(lái)介導(dǎo)[59]，并且瞬時(shí)表達(dá)軸索糖蛋白1，對(duì)于調(diào)節(jié)結(jié)合后的胞吞轉(zhuǎn)運(yùn)起著關(guān)鍵作用[60]。股神經(jīng)橫斷模型發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)遠(yuǎn)側(cè)端高表達(dá)SEMA3A 可能通過(guò)與感覺(jué)神經(jīng)近側(cè)端高表達(dá)的L1 相互作用，排斥再生的感覺(jué)軸突進(jìn)入錯(cuò)誤運(yùn)動(dòng)神經(jīng)通路，轉(zhuǎn)而進(jìn)入正確的感覺(jué)神經(jīng)通路[61]。

3 展望

周?chē)窠?jīng)損傷后良好的修復(fù)需要再生微環(huán)境中各種細(xì)胞和因子復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)控，施萬(wàn)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等細(xì)胞以及各種NTFs、細(xì)胞生長(zhǎng)因子和軸突導(dǎo)向因子等共同構(gòu)成了神經(jīng)再生微環(huán)境[62]。研究再生微環(huán)境中關(guān)鍵的細(xì)胞和分子如何參與控制神經(jīng)橋中細(xì)胞協(xié)調(diào)的機(jī)制，將有助于將來(lái)開(kāi)發(fā)更好的工程化神經(jīng)組織，促進(jìn)神經(jīng)功能良好的恢復(fù)。