【摘要】周围神经损伤(PNS)是由各种原因引起的受该神经支配的区域出现感觉、运动和营养障碍的临床常见损伤。周围神经损伤后,雪旺细胞(SCs)分泌多种营养因子及细胞活性成分,这些营养因子维持神经元活性,引导轴突生长,促进神经再生。本文试就SCs分泌的各种神经营养因子在神经修复过程中的作用做一总结,以期为临床上治疗PNS提供新的思路。
【关键词】 神经营养因子;周围神经损伤修复;雪旺细胞
PNS发生后,损伤神经远端发生华勒氏变性,神经纤维及髓鞘崩解。SCs大量增殖形成Büngner带,引导新生轴突延伸;同时合成和分泌多种神经营养因子(NTFs),为周围神经再生提供适宜的微环境。目前已发现的NTFs有20多种,主要分为4大类[1]:①神经生长因子家族,包括神经生长因子(NGF)、脑源性神经生长因子(BDNF)、神经营养素3、4/5 (NT-3、4/5) ②睫状神经营养因子(CNTF)③成纤维细胞生长因子(FGF)④其他NTFs,包括胶质源性神经生长因子(GDNF)、胰岛素样生长因子(IGFs)等。
1.NGF家族:1.1神经生长因子(NGF)是神经营养因子家族中最具活力的生物活性因子之一,主要分布于神经胶质细胞,雪旺细胞等。在神经损伤修复过程中,NGF对周围神经结构和功能的恢复有明显的促进作用。早期有学者[2]研究发现,适量浓度的 NGF可以促进SCs的增殖。另有研究发现[3],外源性NGF可以在PNS早期激活去分化SCs的自噬,进而促进轴突和髓鞘再生。高延明[4]等研究发现NGF对周围神经再生有明显的促生长作用。另有研究表明[5],外源性NGF能使PNS后残存的运动神经元数目增多,并可明显促进脊髓前角神经元重新表达NGF受体。 1.2 脑源性神经营养因子(BDNF)属于NGF家族,主要分布于脑、心、肺和脊髓运动神经元的外周靶组织。PNS后,BDNF能够通过激活神经元内源性生长能力,增强抗远端萎缩的分化作用,利于轴突再生。有研究表明[6],BDNF能够促进雪旺细胞增殖及分泌NGF,并在其终浓度为50 ng/mL时,SCs的活力与分泌能力最佳。 1.3神经营养素-3、4/5(NT-3、4/5)也属于NGF家族,主要分布于神经系统内,二者具有相似的生物学活性,能够维持体外培养的交感和感觉神经元的存活,诱导轴突生长。研究表明NT-3基因修饰SCs和其受体(TrkC)基因修饰NSCs联合移植能减少大鼠脊髓横断伤处的瘢痕组织,促进下行神经纤维的再生,因此在治疗脊髓横断伤方面具有重要意义。另有学者研究发现转染NT-3基因的SCs移植于损伤的周围神经,对促进神经生长和髓鞘再生呈现出积极的作用[7]。研究表明NT-4/5能支持鼠胚运动神经元存活,具有运动神经营养作用。
2.睫状神经营养因子(CNTF):CNTF属于神经细胞分裂素家族,仅分布在神经系统的非神经细胞组织中,其中在SCs呈高表达。当PNS时,CNTF大量释放从而发挥对神经的保护作用。有学者在缺乏CNTF基因的小鼠中发现,切断神经后使肌肉失神经支配,不能发现神经芽生,而当给予外源性CNTF 后,则可发现较多的不典型的芽生反应。因此推测CNTF是神经芽生中的重要因素。另有研究发现[8],CNTF在损伤后发生退行性变的远端神经组织中表达呈上调趋势。
3.成纤维细胞生长因子(FGF):FGF包括碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)。其主要来源于大脑和脊髓运动神经元。早有研究表明脊髓、皮质、视神经含有不同比例的aFGF和bFGF,坐骨神经只含有aFGF,且在远端切断时迅速下降,而bFGF在切断的视神经远端略有增加,这反映了这两种神经再生潜力的不同。有报道称bFGF主要定位于雪旺细胞核。
这为bFGF与雪旺细胞之间的联系提供了形态学证据。
4.其他:4.1胶质细胞源性神经生长因子(GDNF) GDNF是一种广泛分布于中枢神经系统内的糖基化肽链。其能够促进大鼠胚胎中脑多巴胺能神经元的存活、分化,在帕金森病的治疗上具有广阔的应用前景。GDNF在SCs中也有表达,且在坐骨神经损伤后这种高表达可持续5个月以上。冯明萌[9]等研究证明,外源性GDNF对于坐骨神经损伤有良好的修复作用,且能够促进髓鞘和轴突再生。 4.2胰岛素样生长因子(IGFs) IGFs是一种与组织代谢和细胞分化、增殖有关的细胞因子。其家族成员有IGF-1 和 IGF-2 ,与胰岛素有较大的同源性。有研究表明IGF-1能够增加大鼠再生神经的轴突数目、增强髓鞘形成和SCs活性,对神经细胞具有保护作用。李光振[10]等研究也证实IGF-1能促进轴突延伸和雪旺细胞增殖,明显促进坐骨神经再生。这些研究均证明IGF在神经损伤修复过程中的积极作用。
周围神经损伤后再生是一个复杂的过程,其再生微环境中的各种物质的来源、相互关系以及对神经再生的调节机制,尚有待进一步研究探讨。
参考文献
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项目编号:2019MS08186