引用本文： 王坤靓, 秦本刚. 周围神经错配再生的研究进展. 中国修复重建外科杂志, 2021, 35(3): 387-391. doi: 10.7507/1002-1892.202008085 复制
周围神经损伤是临床常见外科疾病，与中枢神经相比，周围神经有一定再生能力，这是周围神经损伤修复后功能恢复的基础；而修复后近端神经与远端神经和靶器官建立有效联系，是神经功能恢复的前提。虽然现代显微外科修复技术不断提高，但周围神经损伤修复仍不能达到内部功能束的精准对位，导致修复后近端的运动和感觉神经再生轴突不能精准地再生至远端相应神经内膜管，进而到达对应靶器官内，这种无效再生则被称为错配再生。周围神经错配再生比较普遍，可发生在不同性质或相同性质的神经间，前者是指感觉神经错向长入运动支的神经内膜管，或运动神经错向长入感觉支的神经内膜管；而后者是指再生神经对接错误靶器官，如支配屈肌的神经再生入伸肌内[1]。不同性质神经间的错配再生可能导致神经相应功能丧失，运动神经间相互错配再生可能导致神经功能拮抗，感觉神经间相互错配再生可能导致感觉支配错乱。所以周围神经损伤后功能恢复不理想，很大程度上与再生过程中发生上述错配有关。深入研究这种错配再生的机制，对于解决神经再生的精确性、提高神经再生效率，最终提高临床手术效果具有重要意义。本文将对周围神经损伤的病理生理、远端神经通路、靶器官、雪旺细胞及外泌体对轴突错配再生影响的研究进展进行综述。
1 周围神经损伤的病理生理
周围神经损伤程度不同可表现出不同的病理生理特点。根据 Sunderland 分类可分为Ⅰ～Ⅴ度，发生Ⅰ度神经损伤时，由于神经连续性存在，所以出现可逆性神经传导阻滞，神经传导恢复快而完全，病理生理特点主要为损伤节段出现水肿、充血、巨噬细胞和淋巴细胞浸润；轴突肿胀、出现裂口、变薄，甚至节段性脱髓鞘等；髓鞘，尤其在郎飞结附近，可出现颗粒、裂纹与空泡，最终表现为一段神经纤维局部传导阻滞。发生Ⅱ～Ⅴ度神经损伤时，神经连续性中断，神经损伤部位、神经元胞体、断端远侧轴突及末梢靶器官等会呈现相应的病理生理改变。其中，损伤部位出现早期炎症反应，大量血源性巨噬细胞侵入，雪旺细胞、成纤维细胞、其他结缔组织细胞等进入损伤间隙，损伤越重炎症反应越重，可发生纤维化、瘢痕组织形成等[2]。神经元胞体会发生细胞体积变大、细胞核向周边偏移、细胞质结构发生改变等[3]，可最终表现为神经细胞体结构及功能完全恢复、不完全恢复、细胞死亡；损伤越严重或者距细胞体越近，越有可能导致神经元死亡。断端远侧轴突由于与神经胞体分离而发生瓦勒变性，即神经远端轴突及髓鞘发生退变、崩解、坏死，最终形成的组织碎片被雪旺细胞和巨噬细胞吞噬并伴有神经鞘膜增生，几天后轴突完全破碎消失[4]。在瓦勒变性过程中，雪旺细胞和巨噬细胞吞噬清除轴突和髓鞘变性所产生的碎片，随着轴突及髓鞘的消失，远端神经内膜内雪旺细胞急剧增生，并排列成柱。放射自显影显示，轴突损伤后 3 d 是雪旺细胞增殖高峰期，大约在损伤 2 周后开始下降[5]。增殖的雪旺细胞在远端神经内膜内形成 Büngner 带，促进和引导新生轴芽生长[6]。近端再生的轴突以芽生形式往远端生长，当一些先生长的侧芽和周围组织建立联系时，未长入周围组织的侧芽逐渐消失，侧芽数目随之减少，已建立周围联系的侧芽则逐渐成熟[7]。轴突生长速度为 1～2 mm/d，当发生神经束或神经干断裂时（Ⅳ、Ⅴ度神经损伤时），如果神经缺损较长，或者损伤部位瘢痕增生阻碍轴突向前生长，那么再生轴突则可能无法长至远断端，最终形成神经瘤（神经束断裂时）；或近断端再生轴突与雪旺细胞、纤维组织增生形成球茎状神经瘤，而远断端雪旺细胞、纤维组织增生形成球茎状胶质瘤（神经干断裂时），远端神经内膜管由于无再生轴突长入，将逐渐萎缩并最终纤维化[2]。末梢靶器官会因为失神经支配而发生退变、萎缩、纤维化等，其最终结局取决于近端再生轴突能否及时准确长入对应的远端神经内膜管内，如果轴突损伤后神经内膜管连续性存在，那么再生轴突可沿此神经内膜管生长，与原靶器官或靶组织形成神经再支配，避免了轴突错配再生的出现，神经功能恢复良好；相反，如果神经内膜管连续性消失，那么将会出现一定比例的轴突错配再生，错配的神经无法与靶器官重新建立联系，造成神经相应的运动和感觉功能无法恢复正常[8-9]。所以，周围神经再生通常是一个复杂过程，包括轴突的芽生、促进轴突再生的分子上调、轴突再生通路的清除、新轴突的成熟以及与靶细胞的重新连接。
2 影响错配再生的因素
20 世纪初，西班牙 Ramony Cajal 通过镀银染色法首次观察到了再生神经形态，混乱的再生神经纤维证实了神经错配再生的存在，但未提供更多有关错配再生的信息。再生轴突的错配再生涉及不同影响因素，并且在错配再生过程中，由于这些影响因素发挥作用的时间不同，使得初始错配比例能在后期得到不同程度地纠正。
2.1 远端神经通路对轴突错配再生的影响
鼠的股神经穿过腹股沟韧带后分为隐神经皮支和股四头肌肌支，这一特点使得该模型被广泛用于轴突错配再生的研究。如果在股神经远端皮肤分支中出现再生的运动轴突，则可说明轴突错配再生的存在，反之亦然；错配再生的轴突比例可通过荧光逆行示踪剂进行量化检测[10]。有研究显示，在距股神经分叉近端切断股神经并修复后，近端再生的运动神经轴突更倾向于长入远端的运动支而非感觉支，从而与肌肉靶器官建立联系，这种现象被定义为选择性运动神经再生（preferential motor reinnervation，PMR）[10]。研究发现运动型雪旺细胞表达的 L2/HNK-1（一种碳水化合物抗原决定基，其过表达有利于运动轴突朝正确方向再生）和存在于再生运动轴突中的神经细胞黏附分子及聚唾液酸，均有助于 PMR[11-12]。但进一步研究发现，当在股神经分叉近端切断并修复同时，在分叉远端分别切断并结扎皮支和运动支，PMR 随即消失，而且近端运动轴突更多地长入远端感觉支内[13-14]。这一结果提示远端靶器官可能对近端轴突精确再生起着更重要的引导作用。而 Maki 等[15-16]通过不同实验模型得出了不同结论，他们认为之前研究采用的股神经模型并不完善，因为股神经虽然在远端分为运动支和感觉支，但是运动支里不仅含有运动轴突，还含有约 60% 的感觉轴突。在这种情况下，采用荧光逆行示踪法量化向正确方向再生的轴突时，会将实际长入远端运动支中感觉神经内膜管的运动轴突也算为向正确方向再生的运动轴突。所以他们的实验模型采用绝对的运动支（小段 L5 前根）和感觉支（一段隐神经），实验分为两组，分别用运动支和感觉支作为近端残端与 Y 形管相连，Y 形管远端两分支再同时分别与感觉支和运动支相连。结果显示，再生的运动轴突和感觉轴突均更多地长入远端感觉支而非运动支[15]。表明远端运动神经通路不能选择性减少运动轴突的错配再生，而远端感觉神经通路却能选择性减少感觉轴突的错配再生。他们认为这可能与不同远端神经通路对轴突再生的诱导促进作用不同有关，其具体机制还有待研究。另外还有研究表明[17-18]，长度更长和直径更大的远端神经通路对轴突再生有更强诱导能力，从而可能影响其错配再生。
2.2 靶器官对轴突错配再生的影响
既往许多研究证实，在感觉支和运动支的靶器官均保留情况下，PMR 可稳定存在。Robinson 等[10]通过股神经模型研究发现，在仅去除运动支靶器官情况下，近端再生的运动神经轴突更倾向于长入远端感觉支而非运动支。提示肌肉靶器官的存在有利于再生运动轴突选择性生长，减少其错配再生。而当仅去除感觉支靶器官情况下，近端再生的运动神经轴突会更倾向于长入远端运动支而非感觉支，且明显多于双方靶器官均保留时长入运动支的再生运动轴突数量[14]。所以，皮肤靶器官的存在会增加运动轴突错配再生比例。这可能与皮肤靶器官也能释放一些刺激运动轴突生长的营养物质（如 BDNF、神经营养因子 3、NGF 等）有关[19-21]；有趣的是，BDNF 也作为脊髓前角运动神经元的神经营养因子发挥作用[22]。还有研究证实纤维连接蛋白+包被有聚乳酸共乙醇酸微球的 BDNF 能选择性促进运动神经元再生和运动功能恢复[23]，所以远端皮肤靶器官可能因能释放一些类似于 BDNF 的营养物质，从而增加了运动轴突错配再生比例。
2.3 雪旺细胞对轴突错配再生的影响
雪旺细胞起源于神经嵴，是周围神经系统中的胶质细胞，周围神经损伤后雪旺细胞可以去分化并增殖，在远端神经内膜内形成 Büngner 带，同时分泌多种与神经再生有关的因子，为再生神经提供生长所需支架与良好微环境。所以雪旺细胞对于神经再生及存活十分重要。
一般来说，雪旺细胞的前体分化成熟后分为有髓鞘和无髓鞘表型。但有研究发现，感觉神经元与运动神经元在某些蛋白质（如 BDNF、GDNF 等）的表达程度上存在明显差异，故而可将雪旺细胞分为运动型和感觉型[24]。Höke 等[25]认为，运动型和感觉型雪旺细胞因具有不同表型，其分泌的神经营养因子不完全相同，故对神经元定向生长起着不同调节作用。有研究发现神经受损后，运动型雪旺细胞会更多表达外周髓鞘蛋白 2 基因（Pmp2）、4 个半 LIM 结构域蛋白 1 基因（Fhl1）、缝隙连接膜通道蛋白 2 基因（Gjb2）、隐钙素 2 基因（Casq2）等，而感觉型雪旺细胞会更多表达神经连接蛋白基因（Nlgn1）、上皮来源的锚蛋白 3 基因（Ank3）、微管相关蛋白基因（Mapt）、髓鞘碱性蛋白基因（Mbp）等[24]。而且运动型雪旺细胞会过表达 VEGF、多效生长因子（PTN）、蛋白激酶 Ciota（PRKCi）、神经微丝蛋白（NEFL）等分子，感觉型雪旺细胞会过表达 BDNF、GDNF、髓鞘碱性蛋白、神经细胞黏附分子 1 等分子[26]。运动型和感觉型雪旺细胞的这些差别可能会对不同轴突错配再生产生不同影响。Tsubokawa 等[27]研究发现，感觉型雪旺细胞对感觉轴突再生和运动轴突再生均具有很强的诱导能力；而运动型雪旺细胞对运动轴突再生具有微弱诱导能力，对感觉轴突再生无诱导能力。提示感觉型雪旺细胞对再生运动轴突的强诱导能力可能会增加运动轴突错位再生比例，而运动型雪旺细胞对运动轴突或感觉轴突的错配再生影响较弱。
2.4 外泌体对轴突错配再生的影响
周围神经轴突错配再生的原因非常复杂，但周围神经轴突的准确再生关键在于神经元和雪旺细胞在轴突再生过程中准确相互识别，该过程涉及到两种细胞间准确的分子信息交换及精准调控。而外泌体能介导细胞间通信和细胞间大分子传递[28]，为解决这一难题提供了一种新的信号分子载体。外泌体为直径 40～100 nm 的细胞外囊泡，具有双层脂质结构，富含蛋白质、脂质、miRNA、长链非编码 RNA 等分子，对于疾病发生、靶向治疗具有重要作用[17-18]。近年研究已证实，雪旺细胞来源外泌体通过调控雪旺细胞的增殖、分裂、凋亡和迁移促进神经元轴突再生，其作用机制为外泌体进入附近轴突，通过改变轴突生长冠表型、降低生长冠塌陷促进神经轴突再生[29-30]。不同细胞来源外泌体对于其作用的靶细胞具有相对特异性，因此深入研究来源于感觉或运动轴突雪旺细胞的外泌体对于相应类型轴突的作用机制，将为解决周围神经错配再生提供新的方向和思路。
3 轴突错配再生后的结局
Brushart[31]通过股神经模型研究发现，在神经再生早期（约为神经修复后 2 周），长入远端运动支和感觉支的再生运动轴突数量基本相同。但随着时间增加（神经修复后 3～12 周），由于错配再生长入远端感觉支的运动轴突被修剪，导致长入远端运动支的运动轴突数量明显多于长入远端感觉支的数量[32]。表明错配再生的轴突似乎不能长期生长和存活，可能会被修剪消失。但也有研究认为当运动轴突被迫长入远端皮肤分支，或感觉轴突被迫长入远端运动支后，错配再生的轴突却能继续生长并长期存活于不匹配的远端神经通路中[33]。Maki 等[16]研究发现，错配再生长入远端感觉支的运动支并不会因为被修剪而消失。所以对轴突错配再生后在不匹配神经通路中的生长特点及规律，以及产生这些规律的原因、机制和最终结果进行更加深入的研究与探讨，将有利于我们了解周围神经轴突错配再生的动态过程。
4 总结与展望
周围神经错配再生是造成神经损伤修复后神经功能恢复不理想的重要原因，减少其错配再生可能是周围神经修复领域中最具挑战性的任务之一。近年来，人们不断地探索和发掘新方法来引导再生轴突朝正确方向生长，从而减少神经错配再生比例。大量研究显示，生物材料神经导引管（无论是否经轴突生长支持细胞、神经营养因子或腔内生物材料填充剂强化）有望成为一种神经自体移植替代品，用于桥接和修复周围神经缺损[34-35]。在此基础上，已有研究证实，与自体神经移植相比，利用可生物降解的壳聚糖/聚乙二醇-交酯神经引导管修复桥接神经缺损，能显著降低周围神经的错配再生比例[36]。还有研究表明，随着神经断端间隙增加，单腔神经导引管内由于缺乏内部引导结构，会使轴突再生比较分散[37]。与单腔神经导引管相比，内含多通道的神经导引管用于修复神经时，逆行性神经示踪法显示被双重标记的神经元减少[1]，但这是否意味着神经的错配再生减少，还有待后续研究。目前技术有限，希望通过开发新技术，能进一步增加神经导引管内通道数量。如今利用冰冻干燥、3D 打印等技术可以创建具有复杂内部结构的神经导引管，未来有望在神经导引管内重建受损神经的内部结构。
因为一些神经营养分子对于感觉神经和运动神经的生长促进作用存在差异或特异性，所以理论上可以通过对远断端神经雪旺细胞 NGF 的表达进行基因修饰，或在远端神经导引管中添加相应神经营养物质以选择性地引导神经生长。Hu 等[38]研究发现，在大鼠股神经远端感觉分支注射用于编码 NGF 的腺病毒载体，1 周后横断并修复股神经分叉近端处神经，结果其感觉神经的错配再生比例减小。有学者已经发现，通过注射用于编码 GDNF 的慢病毒载体，可以使特定神经分支选择性过表达 GDNF[1]，但这能否用于减少运动神经错配再生比例，还有待进一步研究。Al-Majed 等[39]研究表明，在修复部位近端进行 1 h 低频刺激（20 Hz）足以减少大鼠股神经运动纤维的错配再生比例，其机制可能是电刺激能促进轴突再生，而再生加速导致更多轴突更早与肌肉接触，使得错配长入的侧支会更快速地被修剪；或是再生能力强的轴突能接收更多有利于朝正确方向再生的信号。还有研究发现，轴突与雪旺细胞间通过黏附分子（如聚唾液酸）和抑制分子（如髓鞘相关糖蛋白）进行通信，有助于引导再生轴突到达相匹配的靶器官[40]。有研究发现，治疗全臂丛撕脱伤时，健侧 C7 神经根前移位修复患侧下干后，将患侧前臂内侧皮神经再次移位修复肌皮神经，60% 患者屈肘肌力恢复 3 级以上[41]。上述研究从临床角度再次证实神经错配再生的存在，而且错配再生的运动神经还可作为新的动力神经源，用来桥接和修复其他神经功能；如果在不影响目标神经功能恢复的情况下，促进上述情况的神经错配再生，可以在某种程度上缓解神经供体不足。
总之，神经的错配再生涉及到许多因素，理解再生过程中轴突与其周围环境之间的相互作用，对于减少神经错配再生至关重要，最终希望能通过减少轴突错配再生比例或对已发生错配再生的轴突加以利用，从而促进周围神经损伤后神经功能恢复。
作者贡献：王坤靓负责文章构思及设计、资料收集及文章撰写；秦本刚负责文章选题、指导论文写作及文章修改。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点。
周围神经损伤是临床常见外科疾病，与中枢神经相比，周围神经有一定再生能力，这是周围神经损伤修复后功能恢复的基础；而修复后近端神经与远端神经和靶器官建立有效联系，是神经功能恢复的前提。虽然现代显微外科修复技术不断提高，但周围神经损伤修复仍不能达到内部功能束的精准对位，导致修复后近端的运动和感觉神经再生轴突不能精准地再生至远端相应神经内膜管，进而到达对应靶器官内，这种无效再生则被称为错配再生。周围神经错配再生比较普遍，可发生在不同性质或相同性质的神经间，前者是指感觉神经错向长入运动支的神经内膜管，或运动神经错向长入感觉支的神经内膜管；而后者是指再生神经对接错误靶器官，如支配屈肌的神经再生入伸肌内[1]。不同性质神经间的错配再生可能导致神经相应功能丧失，运动神经间相互错配再生可能导致神经功能拮抗，感觉神经间相互错配再生可能导致感觉支配错乱。所以周围神经损伤后功能恢复不理想，很大程度上与再生过程中发生上述错配有关。深入研究这种错配再生的机制，对于解决神经再生的精确性、提高神经再生效率，最终提高临床手术效果具有重要意义。本文将对周围神经损伤的病理生理、远端神经通路、靶器官、雪旺细胞及外泌体对轴突错配再生影响的研究进展进行综述。
1 周围神经损伤的病理生理
周围神经损伤程度不同可表现出不同的病理生理特点。根据 Sunderland 分类可分为Ⅰ～Ⅴ度，发生Ⅰ度神经损伤时，由于神经连续性存在，所以出现可逆性神经传导阻滞，神经传导恢复快而完全，病理生理特点主要为损伤节段出现水肿、充血、巨噬细胞和淋巴细胞浸润；轴突肿胀、出现裂口、变薄，甚至节段性脱髓鞘等；髓鞘，尤其在郎飞结附近，可出现颗粒、裂纹与空泡，最终表现为一段神经纤维局部传导阻滞。发生Ⅱ～Ⅴ度神经损伤时，神经连续性中断，神经损伤部位、神经元胞体、断端远侧轴突及末梢靶器官等会呈现相应的病理生理改变。其中，损伤部位出现早期炎症反应，大量血源性巨噬细胞侵入，雪旺细胞、成纤维细胞、其他结缔组织细胞等进入损伤间隙，损伤越重炎症反应越重，可发生纤维化、瘢痕组织形成等[2]。神经元胞体会发生细胞体积变大、细胞核向周边偏移、细胞质结构发生改变等[3]，可最终表现为神经细胞体结构及功能完全恢复、不完全恢复、细胞死亡；损伤越严重或者距细胞体越近，越有可能导致神经元死亡。断端远侧轴突由于与神经胞体分离而发生瓦勒变性，即神经远端轴突及髓鞘发生退变、崩解、坏死，最终形成的组织碎片被雪旺细胞和巨噬细胞吞噬并伴有神经鞘膜增生，几天后轴突完全破碎消失[4]。在瓦勒变性过程中，雪旺细胞和巨噬细胞吞噬清除轴突和髓鞘变性所产生的碎片，随着轴突及髓鞘的消失，远端神经内膜内雪旺细胞急剧增生，并排列成柱。放射自显影显示，轴突损伤后 3 d 是雪旺细胞增殖高峰期，大约在损伤 2 周后开始下降[5]。增殖的雪旺细胞在远端神经内膜内形成 Büngner 带，促进和引导新生轴芽生长[6]。近端再生的轴突以芽生形式往远端生长，当一些先生长的侧芽和周围组织建立联系时，未长入周围组织的侧芽逐渐消失，侧芽数目随之减少，已建立周围联系的侧芽则逐渐成熟[7]。轴突生长速度为 1～2 mm/d，当发生神经束或神经干断裂时（Ⅳ、Ⅴ度神经损伤时），如果神经缺损较长，或者损伤部位瘢痕增生阻碍轴突向前生长，那么再生轴突则可能无法长至远断端，最终形成神经瘤（神经束断裂时）；或近断端再生轴突与雪旺细胞、纤维组织增生形成球茎状神经瘤，而远断端雪旺细胞、纤维组织增生形成球茎状胶质瘤（神经干断裂时），远端神经内膜管由于无再生轴突长入，将逐渐萎缩并最终纤维化[2]。末梢靶器官会因为失神经支配而发生退变、萎缩、纤维化等，其最终结局取决于近端再生轴突能否及时准确长入对应的远端神经内膜管内，如果轴突损伤后神经内膜管连续性存在，那么再生轴突可沿此神经内膜管生长，与原靶器官或靶组织形成神经再支配，避免了轴突错配再生的出现，神经功能恢复良好；相反，如果神经内膜管连续性消失，那么将会出现一定比例的轴突错配再生，错配的神经无法与靶器官重新建立联系，造成神经相应的运动和感觉功能无法恢复正常[8-9]。所以，周围神经再生通常是一个复杂过程，包括轴突的芽生、促进轴突再生的分子上调、轴突再生通路的清除、新轴突的成熟以及与靶细胞的重新连接。
2 影响错配再生的因素
20 世纪初，西班牙 Ramony Cajal 通过镀银染色法首次观察到了再生神经形态，混乱的再生神经纤维证实了神经错配再生的存在，但未提供更多有关错配再生的信息。再生轴突的错配再生涉及不同影响因素，并且在错配再生过程中，由于这些影响因素发挥作用的时间不同，使得初始错配比例能在后期得到不同程度地纠正。
2.1 远端神经通路对轴突错配再生的影响
鼠的股神经穿过腹股沟韧带后分为隐神经皮支和股四头肌肌支，这一特点使得该模型被广泛用于轴突错配再生的研究。如果在股神经远端皮肤分支中出现再生的运动轴突，则可说明轴突错配再生的存在，反之亦然；错配再生的轴突比例可通过荧光逆行示踪剂进行量化检测[10]。有研究显示，在距股神经分叉近端切断股神经并修复后，近端再生的运动神经轴突更倾向于长入远端的运动支而非感觉支，从而与肌肉靶器官建立联系，这种现象被定义为选择性运动神经再生（preferential motor reinnervation，PMR）[10]。研究发现运动型雪旺细胞表达的 L2/HNK-1（一种碳水化合物抗原决定基，其过表达有利于运动轴突朝正确方向再生）和存在于再生运动轴突中的神经细胞黏附分子及聚唾液酸，均有助于 PMR[11-12]。但进一步研究发现，当在股神经分叉近端切断并修复同时，在分叉远端分别切断并结扎皮支和运动支，PMR 随即消失，而且近端运动轴突更多地长入远端感觉支内[13-14]。这一结果提示远端靶器官可能对近端轴突精确再生起着更重要的引导作用。而 Maki 等[15-16]通过不同实验模型得出了不同结论，他们认为之前研究采用的股神经模型并不完善，因为股神经虽然在远端分为运动支和感觉支，但是运动支里不仅含有运动轴突，还含有约 60% 的感觉轴突。在这种情况下，采用荧光逆行示踪法量化向正确方向再生的轴突时，会将实际长入远端运动支中感觉神经内膜管的运动轴突也算为向正确方向再生的运动轴突。所以他们的实验模型采用绝对的运动支（小段 L5 前根）和感觉支（一段隐神经），实验分为两组，分别用运动支和感觉支作为近端残端与 Y 形管相连，Y 形管远端两分支再同时分别与感觉支和运动支相连。结果显示，再生的运动轴突和感觉轴突均更多地长入远端感觉支而非运动支[15]。表明远端运动神经通路不能选择性减少运动轴突的错配再生，而远端感觉神经通路却能选择性减少感觉轴突的错配再生。他们认为这可能与不同远端神经通路对轴突再生的诱导促进作用不同有关，其具体机制还有待研究。另外还有研究表明[17-18]，长度更长和直径更大的远端神经通路对轴突再生有更强诱导能力，从而可能影响其错配再生。
2.2 靶器官对轴突错配再生的影响
既往许多研究证实，在感觉支和运动支的靶器官均保留情况下，PMR 可稳定存在。Robinson 等[10]通过股神经模型研究发现，在仅去除运动支靶器官情况下，近端再生的运动神经轴突更倾向于长入远端感觉支而非运动支。提示肌肉靶器官的存在有利于再生运动轴突选择性生长，减少其错配再生。而当仅去除感觉支靶器官情况下，近端再生的运动神经轴突会更倾向于长入远端运动支而非感觉支，且明显多于双方靶器官均保留时长入运动支的再生运动轴突数量[14]。所以，皮肤靶器官的存在会增加运动轴突错配再生比例。这可能与皮肤靶器官也能释放一些刺激运动轴突生长的营养物质（如 BDNF、神经营养因子 3、NGF 等）有关[19-21]；有趣的是，BDNF 也作为脊髓前角运动神经元的神经营养因子发挥作用[22]。还有研究证实纤维连接蛋白+包被有聚乳酸共乙醇酸微球的 BDNF 能选择性促进运动神经元再生和运动功能恢复[23]，所以远端皮肤靶器官可能因能释放一些类似于 BDNF 的营养物质，从而增加了运动轴突错配再生比例。
2.3 雪旺细胞对轴突错配再生的影响
雪旺细胞起源于神经嵴，是周围神经系统中的胶质细胞，周围神经损伤后雪旺细胞可以去分化并增殖，在远端神经内膜内形成 Büngner 带，同时分泌多种与神经再生有关的因子，为再生神经提供生长所需支架与良好微环境。所以雪旺细胞对于神经再生及存活十分重要。
一般来说，雪旺细胞的前体分化成熟后分为有髓鞘和无髓鞘表型。但有研究发现，感觉神经元与运动神经元在某些蛋白质（如 BDNF、GDNF 等）的表达程度上存在明显差异，故而可将雪旺细胞分为运动型和感觉型[24]。Höke 等[25]认为，运动型和感觉型雪旺细胞因具有不同表型，其分泌的神经营养因子不完全相同，故对神经元定向生长起着不同调节作用。有研究发现神经受损后，运动型雪旺细胞会更多表达外周髓鞘蛋白 2 基因（Pmp2）、4 个半 LIM 结构域蛋白 1 基因（Fhl1）、缝隙连接膜通道蛋白 2 基因（Gjb2）、隐钙素 2 基因（Casq2）等，而感觉型雪旺细胞会更多表达神经连接蛋白基因（Nlgn1）、上皮来源的锚蛋白 3 基因（Ank3）、微管相关蛋白基因（Mapt）、髓鞘碱性蛋白基因（Mbp）等[24]。而且运动型雪旺细胞会过表达 VEGF、多效生长因子（PTN）、蛋白激酶 Ciota（PRKCi）、神经微丝蛋白（NEFL）等分子，感觉型雪旺细胞会过表达 BDNF、GDNF、髓鞘碱性蛋白、神经细胞黏附分子 1 等分子[26]。运动型和感觉型雪旺细胞的这些差别可能会对不同轴突错配再生产生不同影响。Tsubokawa 等[27]研究发现，感觉型雪旺细胞对感觉轴突再生和运动轴突再生均具有很强的诱导能力；而运动型雪旺细胞对运动轴突再生具有微弱诱导能力，对感觉轴突再生无诱导能力。提示感觉型雪旺细胞对再生运动轴突的强诱导能力可能会增加运动轴突错位再生比例，而运动型雪旺细胞对运动轴突或感觉轴突的错配再生影响较弱。
2.4 外泌体对轴突错配再生的影响
周围神经轴突错配再生的原因非常复杂，但周围神经轴突的准确再生关键在于神经元和雪旺细胞在轴突再生过程中准确相互识别，该过程涉及到两种细胞间准确的分子信息交换及精准调控。而外泌体能介导细胞间通信和细胞间大分子传递[28]，为解决这一难题提供了一种新的信号分子载体。外泌体为直径 40～100 nm 的细胞外囊泡，具有双层脂质结构，富含蛋白质、脂质、miRNA、长链非编码 RNA 等分子，对于疾病发生、靶向治疗具有重要作用[17-18]。近年研究已证实，雪旺细胞来源外泌体通过调控雪旺细胞的增殖、分裂、凋亡和迁移促进神经元轴突再生，其作用机制为外泌体进入附近轴突，通过改变轴突生长冠表型、降低生长冠塌陷促进神经轴突再生[29-30]。不同细胞来源外泌体对于其作用的靶细胞具有相对特异性，因此深入研究来源于感觉或运动轴突雪旺细胞的外泌体对于相应类型轴突的作用机制，将为解决周围神经错配再生提供新的方向和思路。
3 轴突错配再生后的结局
Brushart[31]通过股神经模型研究发现，在神经再生早期（约为神经修复后 2 周），长入远端运动支和感觉支的再生运动轴突数量基本相同。但随着时间增加（神经修复后 3～12 周），由于错配再生长入远端感觉支的运动轴突被修剪，导致长入远端运动支的运动轴突数量明显多于长入远端感觉支的数量[32]。表明错配再生的轴突似乎不能长期生长和存活，可能会被修剪消失。但也有研究认为当运动轴突被迫长入远端皮肤分支，或感觉轴突被迫长入远端运动支后，错配再生的轴突却能继续生长并长期存活于不匹配的远端神经通路中[33]。Maki 等[16]研究发现，错配再生长入远端感觉支的运动支并不会因为被修剪而消失。所以对轴突错配再生后在不匹配神经通路中的生长特点及规律，以及产生这些规律的原因、机制和最终结果进行更加深入的研究与探讨，将有利于我们了解周围神经轴突错配再生的动态过程。
4 总结与展望
周围神经错配再生是造成神经损伤修复后神经功能恢复不理想的重要原因，减少其错配再生可能是周围神经修复领域中最具挑战性的任务之一。近年来，人们不断地探索和发掘新方法来引导再生轴突朝正确方向生长，从而减少神经错配再生比例。大量研究显示，生物材料神经导引管（无论是否经轴突生长支持细胞、神经营养因子或腔内生物材料填充剂强化）有望成为一种神经自体移植替代品，用于桥接和修复周围神经缺损[34-35]。在此基础上，已有研究证实，与自体神经移植相比，利用可生物降解的壳聚糖/聚乙二醇-交酯神经引导管修复桥接神经缺损，能显著降低周围神经的错配再生比例[36]。还有研究表明，随着神经断端间隙增加，单腔神经导引管内由于缺乏内部引导结构，会使轴突再生比较分散[37]。与单腔神经导引管相比，内含多通道的神经导引管用于修复神经时，逆行性神经示踪法显示被双重标记的神经元减少[1]，但这是否意味着神经的错配再生减少，还有待后续研究。目前技术有限，希望通过开发新技术，能进一步增加神经导引管内通道数量。如今利用冰冻干燥、3D 打印等技术可以创建具有复杂内部结构的神经导引管，未来有望在神经导引管内重建受损神经的内部结构。
因为一些神经营养分子对于感觉神经和运动神经的生长促进作用存在差异或特异性，所以理论上可以通过对远断端神经雪旺细胞 NGF 的表达进行基因修饰，或在远端神经导引管中添加相应神经营养物质以选择性地引导神经生长。Hu 等[38]研究发现，在大鼠股神经远端感觉分支注射用于编码 NGF 的腺病毒载体，1 周后横断并修复股神经分叉近端处神经，结果其感觉神经的错配再生比例减小。有学者已经发现，通过注射用于编码 GDNF 的慢病毒载体，可以使特定神经分支选择性过表达 GDNF[1]，但这能否用于减少运动神经错配再生比例，还有待进一步研究。Al-Majed 等[39]研究表明，在修复部位近端进行 1 h 低频刺激（20 Hz）足以减少大鼠股神经运动纤维的错配再生比例，其机制可能是电刺激能促进轴突再生，而再生加速导致更多轴突更早与肌肉接触，使得错配长入的侧支会更快速地被修剪；或是再生能力强的轴突能接收更多有利于朝正确方向再生的信号。还有研究发现，轴突与雪旺细胞间通过黏附分子（如聚唾液酸）和抑制分子（如髓鞘相关糖蛋白）进行通信，有助于引导再生轴突到达相匹配的靶器官[40]。有研究发现，治疗全臂丛撕脱伤时，健侧 C7 神经根前移位修复患侧下干后，将患侧前臂内侧皮神经再次移位修复肌皮神经，60% 患者屈肘肌力恢复 3 级以上[41]。上述研究从临床角度再次证实神经错配再生的存在，而且错配再生的运动神经还可作为新的动力神经源，用来桥接和修复其他神经功能；如果在不影响目标神经功能恢复的情况下，促进上述情况的神经错配再生，可以在某种程度上缓解神经供体不足。
总之，神经的错配再生涉及到许多因素，理解再生过程中轴突与其周围环境之间的相互作用，对于减少神经错配再生至关重要，最终希望能通过减少轴突错配再生比例或对已发生错配再生的轴突加以利用，从而促进周围神经损伤后神经功能恢复。
作者贡献：王坤靓负责文章构思及设计、资料收集及文章撰写；秦本刚负责文章选题、指导论文写作及文章修改。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点。