引用本文： 姚東東, 張潔元, 劉彬, 李兵倉. 周圍神經損傷修復微環境的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(9): 1167-1172. doi: 10.7507/1002-1892.20150252 復制
近年來，隨著藥物治療、基因治療、細胞治療及組織工程學等技術的突破，周圍神經損傷修復技術有了明顯提高。從傳統的外科療法已逐漸改變為多技術、多學科的綜合療法[1]。但由于神經組織高度分化、再生能力低等特點，周圍神經損傷修復效果仍不理想。如何促進神經纖維再生、誘導再生神經纖維長入靶組織、加強再生神經纖維與靶組織突觸的聯系，以及如何降低不利于神經再生的炎性反應、選擇有利于神經再生的細胞因子，一直是神經損傷修復研究領域亟待解決的問題。這一復雜的修復過程依賴于損傷神經所在的局部微環境，此微環境可概括為神經再生通道建立、神經營養因子（neurotrophic factors，NTFs）調節、炎性反應、激素調節、信號通路調控及酶的調節6個方面。本文就周圍神經損傷修復微環境研究進展進行綜述，為研究周圍神經損傷修復提供參考。
1 神經再生通道建立
周圍神經損傷后，軸突遠端發生退行性改變，軸突和髓鞘崩解消失，雪旺細胞（Schwann cells，SCs）在形態行為學上發生變化，最終累及神經終末端，此現象即Wallerian變性。之后軸突遠端的SCs顯著增生，形態呈現多樣化，出現分泌型、吞噬型、成髓鞘型、幼稚型等表型，SCs不同亞型與其在神經損傷修復中的作用密切相關。損傷后周圍神經功能的恢復主要依賴SCs提供的神經修復微環境，增殖的SCs在基膜圍成的神經膜管內有序地排成一條實心細胞索Büngner帶，再生軸突進入此帶，而后大部分SCs凋亡，存活的SCs開始與軸突以1∶1比例匹配并繞軸突形成髓鞘[2]；同時，血源性巨噬細胞快速吞噬髓鞘碎屑，NTFs誘導軸突幼芽到達遠端神經殘端，形成神經纖維由近端向遠端的再生。
SCs在神經損傷后大量增殖，同時分泌多種利于修復的NTFs，能夠維持其自身的長期存活，且無明顯炎性反應，常被用作組織工程主要種子細胞。在嗅鞘細胞（olfactory sheath cells，OECs）-SCs-聚乳酸-羥基乙酸共聚物[poly（lactic-co-glycolic acid），PLGA]橋接體修復大鼠坐骨神經缺損的研究中，學者們發現OECs和SCs可向橋接體的坐骨神經內至少遷移2.5 mm[3]，神經連接率和再生神經相對直徑恢復率顯著提高，神經纖維密度、總數、平均直徑以及髓鞘厚度亦顯著增加。利用SCs和絲素蛋白支架體外培養時發現，加入背根神經節感覺神經元共培養有利于形成較規整的SCs索Büngner帶[4]。然而SCs存在易老化、可喪失分泌基質等不足，目前主要通過轉基因技術維持其促神經再生能力，或利用組織工程技術移植具有自我更新和多向分化潛能的干細胞來促進周圍神經再生。研究表明，將誘導性多能干細胞成功分化為神經嵴干細胞，再進一步分化為SCs，能夠增強軸突再生并包裹軸突形成髓鞘[5]。有研究用MSCs復合神經導管治療大鼠坐骨神經損傷，發現有髓纖維數量明顯增多，修復后神經再生及功能恢復效果顯著[6]。此外，Bex-1、PTEN、Wld（S）、Ad-32Ep65-Flag、miR-1和miR-206等基因均可用于周圍神經損傷修復的基因治療[7-11]。
2 NTFs調節
NTFs在營養神經的同時可促進軸突生長，調節神經細胞存活、凋亡以及促進其生長發育和分化。但NTFs半衰期短，不能在神經導管中持久穩定釋放。為此，有學者用生物交聯方法將NTFs固定于殼聚糖導管內，結果表明可達到釋放合適濃度、作用時間較長以及釋放率良好的效果[12]。目前已發現的NTFs有20多種，分為以下4大類。
2.1 NGF家族
NGF具有提高SCs表達黏附分子以促其遷移、保護周圍神經、維持神經元存活、誘導神經突起生長等作用[13]。腦源性NGF（brain derived NGF，BDNF）具有抗損傷刺激、促進神經元再生、提高突觸可塑性、抑制神經細胞凋亡、誘導軸突再生和促進神經通路修復等作用。周圍神經損傷后3 d，SCs高表達BDNF，與肌源性BDNF在感覺和運動神經元再支配中共同發揮作用[14]。神經營養素3（neurotrophin 3，NT-3）不僅能維持傳入感覺神經元的存活，還能增加運動神經元再生，進而增加再生軸突的長度和數量[15]；NT-4是外周感覺神經元生存的必需因子，NT-5功能與NT-4類似。NT-3、NT-4和NT-5均能夠維持體外培養的交感和感覺神經元的存活，并促進突起生長[16]。
2.2 神經細胞分裂素
IL-6具有較強的促進星形膠質細胞和神經細胞增殖的效應，遺傳性IL-6基因缺失可明顯減輕運動神經元去軸突后的炎性反應，使軸突再生速度下降15%左右[17]。睫狀神經營養因子（ciliary neurotrophic factor，CNTF）是IL-6家族成員，能支持副交感睫狀節神經元存活和促進視黃醛神經節細胞軸突再生。成年動物周圍神經損傷后，SCs分泌大量CNTF進入鄰近軸突，對軸突再生和受損神經元存活起到保護作用[18]。
2.3 FGF
FGF具有營養和修復受損神經細胞的作用，其中aFGF可促進細胞增殖、分裂和分化，參與新生血管形成，具有局部缺血保護和營養神經細胞的作用。bFGF在周圍神經系統發育和再生中具有重要作用，將其加入神經橫斷傷近端，能夠促進軸突和血管再生。采用bFGF復合翻轉靜脈神經導管橋接周圍神經缺損，可明顯促進神經纖維再生和減少運動神經纖維錯誤生長[19]。應用bFGF 殼聚糖導管能有效修復大鼠周圍神經損傷[20]，但bFGF在體內半衰期短、易擴散、易被蛋白酶降解，故其作用有限。
2.4 其他NTFs
其他NTFs主要包括膠質源性NGF （glialcellline-derived NGF，GDNF）、IGFs、白細胞抑制因子（leukocyte inhibitory factor，LIF）、EGF、神經節苷脂（ganglioside，GM）、細胞黏附分子（cell adhesion molecule，CAM）、細胞外基質（extracellular matrix，ECM）、層粘連蛋白（laminin，LN）等。
① GDNF對成熟脊髓的軸索和SCs有營養作用，利于軸突再生。切斷大鼠坐骨神經后，在神經纖維中SCs可持續5個月以上高表達GDNF mRNA[21]。② IGFs包括IGF-1和IGF-2，IGFs受細胞膜表面或細胞基質中結合蛋白（binding proteins，BPs）的調節，但IGFs與BPs的作用可能是BPs通過影響IGFs的數量和限制其擴散來調節的[22]。研究發現，金魚視網膜神經節細胞再生早期時IGF-1明顯上調[23]。③ LIF可刺激培養的神經嵴細胞、脊髓及嗅球神經前體細胞分化為神經元，促進胚胎多能祖細胞和O-2A祖細胞分化成星形膠質細胞[24]。④ EGF可促進胚胎神經干細胞生長，誘導干細胞增殖并向膠質細胞分化；同時也促進神經干細胞快速增殖，維持神經干細胞狀態并抑制其分化[25]。⑤ GM在髓鞘中能介導增強NGF的調節功能，促進SCs增殖和軸突出芽，利于神經纖維的成熟。⑥ CAM使軸突和非神經細胞相識別，促進或抑制生長信號的廣泛應答。體外研究表明，SCs能表達數種CAM，如神經CAM （neural CAM，N-CAM）、神經膠質CAM、髓鞘糖蛋白P0、LL-CAM和LL-CAM等。N-CAM的變化與肌肉的神經支配狀況有顯著平行關系[26]；LL-CAM和錨蛋白B相互作用，與軸突的早期形成有關[27]。⑦ ECM能提高神經生長的“黏著性”，利于神經纖維定向生長。ECM可直接促進神經再生，也可反作用于SCs，刺激SCs的分裂增殖[28]。⑧ LN主要存在于基底膜管內側，能夠誘導再生軸突生長，并且有維持神經再生正常微環境的作用[28]。
3 炎性反應
周圍神經損傷后破壞了血-神經屏障，由于主要組織相容性復合體Ⅱ（major histocompatibility complex classⅡ，MHC-Ⅱ）類抗原的存在，神經性抗原進入血循環后會產生特異性抗體，從而引發炎性反應。周圍神經損傷后發生炎性反應的修復機制如下。
3.1 炎性細胞在周圍神經修復中的作用
參與周圍神經修復的炎性細胞因子包括巨噬細胞、輔助性T淋巴細胞（T helper cell subsets，Th）、IFN-γ、IL-1、IL-4、IL-10、TNF-α、巨噬細胞游走抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF） 等。
① 巨噬細胞：在周圍神經損傷修復中，巨噬細胞參與吞噬、清除變性的軸突、髓鞘碎片，分泌活性因子癌調蛋白來影響SCs的增殖，進而促進神經再生。其組織學表現為炎性細胞浸潤，利于將變性的SCs及髓鞘碎片清除，為神經再生清除障礙，激活的炎性細胞與T淋巴細胞發生反應[29]。② Th：Th參與調節組織炎性反應，分為Th1、Th2細胞。Th1細胞分泌前炎性細胞因子，如IFN-γ、IL-2、IL-6等，介導細胞免疫應答；Th2細胞分泌抗炎性細胞因子，如IL-4、IL-10等，刺激B淋巴細胞增殖分化，產生抗體。周圍神經損傷后Th1、Th2細胞均被活化，但以Th2細胞介導的炎性反應為主[30]。③ IFN-γ：IFN-γ主要來源于T淋巴細胞，能夠激活巨噬細胞，促進MHC-Ⅱ類抗原的表達，誘導巨噬細胞表達IL-1和TNF等多種細胞因子[31]。④ IL-1：周圍神經損傷后IL-1可調節神經纖維再生。Wallerian變性引起巨噬細胞聚集，吞噬神經源性抗原后活化、分泌IL-1，使T淋巴細胞活化后分泌IL-2，再作用于B、T淋巴細胞，發生炎性反應，抑制神經再生。有報道IL-1也刺激SCs合成并分泌NGF等促進神經再生[32]。⑤ TNF-α：周圍神經損傷后，TNF-α是最早表達的細胞因子之一，啟動損傷局部炎性反應，剌激內皮細胞分泌IL-1，刺激調控其他細胞因子釋放，誘導SCs凋亡[33]。⑥ MIF：MIF由SCs分泌，參與T淋巴細胞激活及炎性反應；此外，MIF可減少周圍神經損傷后SCs凋亡，促進神經修復[34]。⑦ IL-4和IL-10：IL-4和IL-10是原發抗炎性細胞因子，通過抑制Th1細胞因子（如IFN-γ）來降低組織炎性反應。體外模型中，IL-4可降低巨噬細胞和抗原呈遞細胞的活性[35]。IL-10具有免疫抑制和抗炎作用，可下調MHC-Ⅱ類抗原表達，降低巨噬細胞的抗原呈遞作用，下調T淋巴細胞和小膠質細胞的相互作用，抑制前炎性細胞因子和趨化因子的分泌，如IFN-γ、IL-1、IL-6、IL-8、IL-18、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子等[35]。
3.2 免疫抑制促進周圍神經修復
周圍神經損傷后的炎性反應對神經再生有抑制作用，臨床上常用的免疫抑制劑他克莫司（Tacrolimus，FK506）和環磷酰胺均有利于神經再生。FK506作為新一代免疫抑制劑，其通過抑制IL-2的釋放而全面抑制T淋巴細胞，具有促神經再生作用[36]。有學者用殼聚糖導管作為FK506的緩釋載體，用于修復大鼠坐骨神經缺損，獲得良好修復效果[37]。環磷酰胺一方面能抑制吻合口瘢痕形成，促進神經再生，同時降低NGF表達；另一方面，可以降低神經損傷后局部免疫球蛋白沉積，改善局部微環境，影響Th1、Th2細胞因子的表達，促進神經修復[38]。
免疫抑制對神經再生的促進作用也可從免疫增強劑枸杞多糖（lyciumbabarum polysaccharides，LBP）的有關實驗中得到證實。LBP可促進吞噬細胞的功能，提高T淋巴細胞增殖，產生IL-2，增加血清IgG含量，增強補體活性，提高機體免疫功能。將LBP應用于大鼠損傷坐骨神經后，神經吻合口遠段再生神經纖維數目、有髓神經纖維直徑、運動神經傳導速度恢復率均低于生理鹽水對照組[39]。
4 激素調節
調控周圍神經損傷修復的激素有甲狀腺激素（thyroid hormones，TH）、雄激素、孕酮、促黑色素激素、促腎上腺皮質激素、胰島素等。TH對中樞神經系統生長發育和周圍神經損傷修復有重要作用，它可作用于非神經細胞，使細胞分泌NGF、NT-3等NTFs來促進軸突再生；也可通過TH受體α1（TH receptor α1，TRα1）作用于SCs或通過TRβ1作用于神經元胞體來促進神經元的存活和生長[40]。雄激素能促進神經元的生長和分化，有效減少神經元死亡，其修復機制是通過影響瘢痕組織的形成，減小再生神經軸突到達遠端的機械阻力，使之準確導向，建立與靶器官的聯系。雄激素通過減少β-淀粉樣蛋白蓄積，改變毒性損傷的易感性，阻止神經元凋亡，促進環磷酸腺苷反應原件結合蛋白的磷酸化來保護神經[41]。孕酮對損傷后的雄性大鼠坐骨神經髓鞘形成有促進作用，其與SCs的孕酮受體相結合來調節SCs的表達功能[42]。將大鼠的雙側卵巢切除后體內注射孕酮，其背根神經節中的NGF受體p75和酪氨酸激酶受體A均高表達，使神經組織對內源性NGF更加敏感[43]。促黑色素激素作為炎性反應抑制蛋白，可結合SCs表面黑色素受體，抑制TNF-α和NF-κB轉錄活性，使炎性因子表達降低，利于SCs生存和軸突再生。促腎上腺皮質激素[44]、胰島素[45]均能修復周圍神經損傷后的軸突再生。
5 信號通路調控
隨著基因芯片技術的發展，人們對周圍神經損傷修復過程中涉及的MAPK、Toll-like receptor、p53、Axon guidance、CAMs、Jak-STAT、Wnt（Wnt基因調控的平面極細胞通路）和NF-κB等信號通路有了更深入的了解[46]。NF-κB能與免疫球蛋白鏈基因增強子κB序列（GGGACTTTCC）特異性結合。在周圍神經損傷后，局部損傷區內NF-κB表達上調，與靶基因作用，分泌促炎因子，激活內源性巨噬細胞并分泌IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α、INF-γ，激活NF-κB 形成正反饋。TNF-α是NF-κB激活因子，大鼠坐骨神經損傷后皮下注射TNF-α抑制劑，發現損傷軸突修復效果顯著[47]。TNF-α基因敲除大鼠坐骨神經缺血再灌注損傷后，發現坐骨神經功能修復效果顯著[48]。損傷周圍神經局部應用促紅細胞生成素可促進軸突生長，可能與抑制NF-κB活性、激活蛋白激酶B和信號傳導與轉錄激活因子3信號通路有關[49]。除此之外，還有很多未知的信號通路以及其作用有待探索。
6 酶的調節
調節周圍神經損傷修復的酶有脫乙酰化酶5、軟骨素酶ABC、磷脂酶A2家族等。周圍神經損傷后，脫乙酰化酶5受微管蛋白激酶介導激活來調節軸突損傷后的再生[50]。軟骨素酶ABC通過降解硫酸軟骨素蛋白聚糖（chondroitin sulfate proteoglycans，CSPGs）來阻止CSPGs對軸突生長的抑制作用[51]。細胞內磷脂酶A2家族的兩成員--鈣依賴型ⅣA和非鈣依賴型ⅥA參與大鼠坐骨神經損傷的Wallerian變性。鈣依賴型ⅣA參與巨噬細胞清理崩解的髓鞘碎片，非鈣依賴型ⅥA參與神經損傷后早期的髓鞘崩解，而缺乏磷脂酶A2會延遲髓鞘的清理速度和神經功能的恢復[52]。
7 小結與展望
周圍神經損傷后局部微環境的變化復雜，涉及早期炎性反應、細胞因子、信號通路和多種酶類等的參與，目前在基礎研究及臨床應用中基本達成一致，但也存在異議。例如，近年來有學者認為神經不能再支配靶組織，是因為遠斷端神經SCs基底膜管的損失、ECM存在抑制軸突生長的因素等[53]；同時由于周圍神經損傷后再生是多因素影響結果，損傷部位及程度不同，預后結果也不同，故臨床上再生修復效果常不理想。隨著研究不斷深入，有望在細胞和分子水平上對周圍神經損傷后神經元胞體軸突的近遠端變化有更清晰認識。結合納米技術、材料科學、基因工程和干細胞移植等技術，早日明確周圍神經修復微環境的變化，從而為臨床治療提供可靠有效的依據。
近年來，隨著藥物治療、基因治療、細胞治療及組織工程學等技術的突破，周圍神經損傷修復技術有了明顯提高。從傳統的外科療法已逐漸改變為多技術、多學科的綜合療法[1]。但由于神經組織高度分化、再生能力低等特點，周圍神經損傷修復效果仍不理想。如何促進神經纖維再生、誘導再生神經纖維長入靶組織、加強再生神經纖維與靶組織突觸的聯系，以及如何降低不利于神經再生的炎性反應、選擇有利于神經再生的細胞因子，一直是神經損傷修復研究領域亟待解決的問題。這一復雜的修復過程依賴于損傷神經所在的局部微環境，此微環境可概括為神經再生通道建立、神經營養因子（neurotrophic factors，NTFs）調節、炎性反應、激素調節、信號通路調控及酶的調節6個方面。本文就周圍神經損傷修復微環境研究進展進行綜述，為研究周圍神經損傷修復提供參考。
1 神經再生通道建立
周圍神經損傷后，軸突遠端發生退行性改變，軸突和髓鞘崩解消失，雪旺細胞（Schwann cells，SCs）在形態行為學上發生變化，最終累及神經終末端，此現象即Wallerian變性。之后軸突遠端的SCs顯著增生，形態呈現多樣化，出現分泌型、吞噬型、成髓鞘型、幼稚型等表型，SCs不同亞型與其在神經損傷修復中的作用密切相關。損傷后周圍神經功能的恢復主要依賴SCs提供的神經修復微環境，增殖的SCs在基膜圍成的神經膜管內有序地排成一條實心細胞索Büngner帶，再生軸突進入此帶，而后大部分SCs凋亡，存活的SCs開始與軸突以1∶1比例匹配并繞軸突形成髓鞘[2]；同時，血源性巨噬細胞快速吞噬髓鞘碎屑，NTFs誘導軸突幼芽到達遠端神經殘端，形成神經纖維由近端向遠端的再生。
SCs在神經損傷后大量增殖，同時分泌多種利于修復的NTFs，能夠維持其自身的長期存活，且無明顯炎性反應，常被用作組織工程主要種子細胞。在嗅鞘細胞（olfactory sheath cells，OECs）-SCs-聚乳酸-羥基乙酸共聚物[poly（lactic-co-glycolic acid），PLGA]橋接體修復大鼠坐骨神經缺損的研究中，學者們發現OECs和SCs可向橋接體的坐骨神經內至少遷移2.5 mm[3]，神經連接率和再生神經相對直徑恢復率顯著提高，神經纖維密度、總數、平均直徑以及髓鞘厚度亦顯著增加。利用SCs和絲素蛋白支架體外培養時發現，加入背根神經節感覺神經元共培養有利于形成較規整的SCs索Büngner帶[4]。然而SCs存在易老化、可喪失分泌基質等不足，目前主要通過轉基因技術維持其促神經再生能力，或利用組織工程技術移植具有自我更新和多向分化潛能的干細胞來促進周圍神經再生。研究表明，將誘導性多能干細胞成功分化為神經嵴干細胞，再進一步分化為SCs，能夠增強軸突再生并包裹軸突形成髓鞘[5]。有研究用MSCs復合神經導管治療大鼠坐骨神經損傷，發現有髓纖維數量明顯增多，修復后神經再生及功能恢復效果顯著[6]。此外，Bex-1、PTEN、Wld（S）、Ad-32Ep65-Flag、miR-1和miR-206等基因均可用于周圍神經損傷修復的基因治療[7-11]。
2 NTFs調節
NTFs在營養神經的同時可促進軸突生長，調節神經細胞存活、凋亡以及促進其生長發育和分化。但NTFs半衰期短，不能在神經導管中持久穩定釋放。為此，有學者用生物交聯方法將NTFs固定于殼聚糖導管內，結果表明可達到釋放合適濃度、作用時間較長以及釋放率良好的效果[12]。目前已發現的NTFs有20多種，分為以下4大類。
2.1 NGF家族
NGF具有提高SCs表達黏附分子以促其遷移、保護周圍神經、維持神經元存活、誘導神經突起生長等作用[13]。腦源性NGF（brain derived NGF，BDNF）具有抗損傷刺激、促進神經元再生、提高突觸可塑性、抑制神經細胞凋亡、誘導軸突再生和促進神經通路修復等作用。周圍神經損傷后3 d，SCs高表達BDNF，與肌源性BDNF在感覺和運動神經元再支配中共同發揮作用[14]。神經營養素3（neurotrophin 3，NT-3）不僅能維持傳入感覺神經元的存活，還能增加運動神經元再生，進而增加再生軸突的長度和數量[15]；NT-4是外周感覺神經元生存的必需因子，NT-5功能與NT-4類似。NT-3、NT-4和NT-5均能夠維持體外培養的交感和感覺神經元的存活，并促進突起生長[16]。
2.2 神經細胞分裂素
IL-6具有較強的促進星形膠質細胞和神經細胞增殖的效應，遺傳性IL-6基因缺失可明顯減輕運動神經元去軸突后的炎性反應，使軸突再生速度下降15%左右[17]。睫狀神經營養因子（ciliary neurotrophic factor，CNTF）是IL-6家族成員，能支持副交感睫狀節神經元存活和促進視黃醛神經節細胞軸突再生。成年動物周圍神經損傷后，SCs分泌大量CNTF進入鄰近軸突，對軸突再生和受損神經元存活起到保護作用[18]。
2.3 FGF
FGF具有營養和修復受損神經細胞的作用，其中aFGF可促進細胞增殖、分裂和分化，參與新生血管形成，具有局部缺血保護和營養神經細胞的作用。bFGF在周圍神經系統發育和再生中具有重要作用，將其加入神經橫斷傷近端，能夠促進軸突和血管再生。采用bFGF復合翻轉靜脈神經導管橋接周圍神經缺損，可明顯促進神經纖維再生和減少運動神經纖維錯誤生長[19]。應用bFGF 殼聚糖導管能有效修復大鼠周圍神經損傷[20]，但bFGF在體內半衰期短、易擴散、易被蛋白酶降解，故其作用有限。
2.4 其他NTFs
其他NTFs主要包括膠質源性NGF （glialcellline-derived NGF，GDNF）、IGFs、白細胞抑制因子（leukocyte inhibitory factor，LIF）、EGF、神經節苷脂（ganglioside，GM）、細胞黏附分子（cell adhesion molecule，CAM）、細胞外基質（extracellular matrix，ECM）、層粘連蛋白（laminin，LN）等。
① GDNF對成熟脊髓的軸索和SCs有營養作用，利于軸突再生。切斷大鼠坐骨神經后，在神經纖維中SCs可持續5個月以上高表達GDNF mRNA[21]。② IGFs包括IGF-1和IGF-2，IGFs受細胞膜表面或細胞基質中結合蛋白（binding proteins，BPs）的調節，但IGFs與BPs的作用可能是BPs通過影響IGFs的數量和限制其擴散來調節的[22]。研究發現，金魚視網膜神經節細胞再生早期時IGF-1明顯上調[23]。③ LIF可刺激培養的神經嵴細胞、脊髓及嗅球神經前體細胞分化為神經元，促進胚胎多能祖細胞和O-2A祖細胞分化成星形膠質細胞[24]。④ EGF可促進胚胎神經干細胞生長，誘導干細胞增殖并向膠質細胞分化；同時也促進神經干細胞快速增殖，維持神經干細胞狀態并抑制其分化[25]。⑤ GM在髓鞘中能介導增強NGF的調節功能，促進SCs增殖和軸突出芽，利于神經纖維的成熟。⑥ CAM使軸突和非神經細胞相識別，促進或抑制生長信號的廣泛應答。體外研究表明，SCs能表達數種CAM，如神經CAM （neural CAM，N-CAM）、神經膠質CAM、髓鞘糖蛋白P0、LL-CAM和LL-CAM等。N-CAM的變化與肌肉的神經支配狀況有顯著平行關系[26]；LL-CAM和錨蛋白B相互作用，與軸突的早期形成有關[27]。⑦ ECM能提高神經生長的“黏著性”，利于神經纖維定向生長。ECM可直接促進神經再生，也可反作用于SCs，刺激SCs的分裂增殖[28]。⑧ LN主要存在于基底膜管內側，能夠誘導再生軸突生長，并且有維持神經再生正常微環境的作用[28]。
3 炎性反應
周圍神經損傷后破壞了血-神經屏障，由于主要組織相容性復合體Ⅱ（major histocompatibility complex classⅡ，MHC-Ⅱ）類抗原的存在，神經性抗原進入血循環后會產生特異性抗體，從而引發炎性反應。周圍神經損傷后發生炎性反應的修復機制如下。
3.1 炎性細胞在周圍神經修復中的作用
參與周圍神經修復的炎性細胞因子包括巨噬細胞、輔助性T淋巴細胞（T helper cell subsets，Th）、IFN-γ、IL-1、IL-4、IL-10、TNF-α、巨噬細胞游走抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF） 等。
① 巨噬細胞：在周圍神經損傷修復中，巨噬細胞參與吞噬、清除變性的軸突、髓鞘碎片，分泌活性因子癌調蛋白來影響SCs的增殖，進而促進神經再生。其組織學表現為炎性細胞浸潤，利于將變性的SCs及髓鞘碎片清除，為神經再生清除障礙，激活的炎性細胞與T淋巴細胞發生反應[29]。② Th：Th參與調節組織炎性反應，分為Th1、Th2細胞。Th1細胞分泌前炎性細胞因子，如IFN-γ、IL-2、IL-6等，介導細胞免疫應答；Th2細胞分泌抗炎性細胞因子，如IL-4、IL-10等，刺激B淋巴細胞增殖分化，產生抗體。周圍神經損傷后Th1、Th2細胞均被活化，但以Th2細胞介導的炎性反應為主[30]。③ IFN-γ：IFN-γ主要來源于T淋巴細胞，能夠激活巨噬細胞，促進MHC-Ⅱ類抗原的表達，誘導巨噬細胞表達IL-1和TNF等多種細胞因子[31]。④ IL-1：周圍神經損傷后IL-1可調節神經纖維再生。Wallerian變性引起巨噬細胞聚集，吞噬神經源性抗原后活化、分泌IL-1，使T淋巴細胞活化后分泌IL-2，再作用于B、T淋巴細胞，發生炎性反應，抑制神經再生。有報道IL-1也刺激SCs合成并分泌NGF等促進神經再生[32]。⑤ TNF-α：周圍神經損傷后，TNF-α是最早表達的細胞因子之一，啟動損傷局部炎性反應，剌激內皮細胞分泌IL-1，刺激調控其他細胞因子釋放，誘導SCs凋亡[33]。⑥ MIF：MIF由SCs分泌，參與T淋巴細胞激活及炎性反應；此外，MIF可減少周圍神經損傷后SCs凋亡，促進神經修復[34]。⑦ IL-4和IL-10：IL-4和IL-10是原發抗炎性細胞因子，通過抑制Th1細胞因子（如IFN-γ）來降低組織炎性反應。體外模型中，IL-4可降低巨噬細胞和抗原呈遞細胞的活性[35]。IL-10具有免疫抑制和抗炎作用，可下調MHC-Ⅱ類抗原表達，降低巨噬細胞的抗原呈遞作用，下調T淋巴細胞和小膠質細胞的相互作用，抑制前炎性細胞因子和趨化因子的分泌，如IFN-γ、IL-1、IL-6、IL-8、IL-18、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子等[35]。
3.2 免疫抑制促進周圍神經修復
周圍神經損傷后的炎性反應對神經再生有抑制作用，臨床上常用的免疫抑制劑他克莫司（Tacrolimus，FK506）和環磷酰胺均有利于神經再生。FK506作為新一代免疫抑制劑，其通過抑制IL-2的釋放而全面抑制T淋巴細胞，具有促神經再生作用[36]。有學者用殼聚糖導管作為FK506的緩釋載體，用于修復大鼠坐骨神經缺損，獲得良好修復效果[37]。環磷酰胺一方面能抑制吻合口瘢痕形成，促進神經再生，同時降低NGF表達；另一方面，可以降低神經損傷后局部免疫球蛋白沉積，改善局部微環境，影響Th1、Th2細胞因子的表達，促進神經修復[38]。
免疫抑制對神經再生的促進作用也可從免疫增強劑枸杞多糖（lyciumbabarum polysaccharides，LBP）的有關實驗中得到證實。LBP可促進吞噬細胞的功能，提高T淋巴細胞增殖，產生IL-2，增加血清IgG含量，增強補體活性，提高機體免疫功能。將LBP應用于大鼠損傷坐骨神經后，神經吻合口遠段再生神經纖維數目、有髓神經纖維直徑、運動神經傳導速度恢復率均低于生理鹽水對照組[39]。
4 激素調節
調控周圍神經損傷修復的激素有甲狀腺激素（thyroid hormones，TH）、雄激素、孕酮、促黑色素激素、促腎上腺皮質激素、胰島素等。TH對中樞神經系統生長發育和周圍神經損傷修復有重要作用，它可作用于非神經細胞，使細胞分泌NGF、NT-3等NTFs來促進軸突再生；也可通過TH受體α1（TH receptor α1，TRα1）作用于SCs或通過TRβ1作用于神經元胞體來促進神經元的存活和生長[40]。雄激素能促進神經元的生長和分化，有效減少神經元死亡，其修復機制是通過影響瘢痕組織的形成，減小再生神經軸突到達遠端的機械阻力，使之準確導向，建立與靶器官的聯系。雄激素通過減少β-淀粉樣蛋白蓄積，改變毒性損傷的易感性，阻止神經元凋亡，促進環磷酸腺苷反應原件結合蛋白的磷酸化來保護神經[41]。孕酮對損傷后的雄性大鼠坐骨神經髓鞘形成有促進作用，其與SCs的孕酮受體相結合來調節SCs的表達功能[42]。將大鼠的雙側卵巢切除后體內注射孕酮，其背根神經節中的NGF受體p75和酪氨酸激酶受體A均高表達，使神經組織對內源性NGF更加敏感[43]。促黑色素激素作為炎性反應抑制蛋白，可結合SCs表面黑色素受體，抑制TNF-α和NF-κB轉錄活性，使炎性因子表達降低，利于SCs生存和軸突再生。促腎上腺皮質激素[44]、胰島素[45]均能修復周圍神經損傷后的軸突再生。
5 信號通路調控
隨著基因芯片技術的發展，人們對周圍神經損傷修復過程中涉及的MAPK、Toll-like receptor、p53、Axon guidance、CAMs、Jak-STAT、Wnt（Wnt基因調控的平面極細胞通路）和NF-κB等信號通路有了更深入的了解[46]。NF-κB能與免疫球蛋白鏈基因增強子κB序列（GGGACTTTCC）特異性結合。在周圍神經損傷后，局部損傷區內NF-κB表達上調，與靶基因作用，分泌促炎因子，激活內源性巨噬細胞并分泌IL-1、IL-2、IL-6、TNF-α、INF-γ，激活NF-κB 形成正反饋。TNF-α是NF-κB激活因子，大鼠坐骨神經損傷后皮下注射TNF-α抑制劑，發現損傷軸突修復效果顯著[47]。TNF-α基因敲除大鼠坐骨神經缺血再灌注損傷后，發現坐骨神經功能修復效果顯著[48]。損傷周圍神經局部應用促紅細胞生成素可促進軸突生長，可能與抑制NF-κB活性、激活蛋白激酶B和信號傳導與轉錄激活因子3信號通路有關[49]。除此之外，還有很多未知的信號通路以及其作用有待探索。
6 酶的調節
調節周圍神經損傷修復的酶有脫乙酰化酶5、軟骨素酶ABC、磷脂酶A2家族等。周圍神經損傷后，脫乙酰化酶5受微管蛋白激酶介導激活來調節軸突損傷后的再生[50]。軟骨素酶ABC通過降解硫酸軟骨素蛋白聚糖（chondroitin sulfate proteoglycans，CSPGs）來阻止CSPGs對軸突生長的抑制作用[51]。細胞內磷脂酶A2家族的兩成員--鈣依賴型ⅣA和非鈣依賴型ⅥA參與大鼠坐骨神經損傷的Wallerian變性。鈣依賴型ⅣA參與巨噬細胞清理崩解的髓鞘碎片，非鈣依賴型ⅥA參與神經損傷后早期的髓鞘崩解，而缺乏磷脂酶A2會延遲髓鞘的清理速度和神經功能的恢復[52]。
7 小結與展望
周圍神經損傷后局部微環境的變化復雜，涉及早期炎性反應、細胞因子、信號通路和多種酶類等的參與，目前在基礎研究及臨床應用中基本達成一致，但也存在異議。例如，近年來有學者認為神經不能再支配靶組織，是因為遠斷端神經SCs基底膜管的損失、ECM存在抑制軸突生長的因素等[53]；同時由于周圍神經損傷后再生是多因素影響結果，損傷部位及程度不同，預后結果也不同，故臨床上再生修復效果常不理想。隨著研究不斷深入，有望在細胞和分子水平上對周圍神經損傷后神經元胞體軸突的近遠端變化有更清晰認識。結合納米技術、材料科學、基因工程和干細胞移植等技術，早日明確周圍神經修復微環境的變化，從而為臨床治療提供可靠有效的依據。