引用本文： 王晓昱, 张睿, 余轶凡, 徐佳, 康庆林. 雪旺细胞调控骨组织再生的研究进展. 中国修复重建外科杂志, 2022, 36(2): 236-241. doi: 10.7507/1002-1892.202108153 复制
创伤、感染或肿瘤引起的大段骨缺损、骨不连是骨科临床诊疗中的棘手问题，自体或同种异体骨移植物的应用显著提高了相关骨科疾病的手术治疗成功率，但是再生区域仍然缺乏有效的神经化和血管化网络，影响了新生骨的感觉传导和移植骨组织在体内的存活[1-3]。
神经调节与骨组织代谢重塑等生理过程联系紧密。临床回顾性研究和动物实验研究发现，颅脑损伤时骨折愈合速度显著加快，骨再生区域血管生成和成骨细胞增殖分化效应显著增强[4-5]。成熟骨组织的主要显微结构是骨单位和哈弗管，丰富的神经纤维与血管网络在其中交织分布[6-7]。支配骨组织的感觉和自主神经具有传递骨痛、参与髓内造血、调节骨代谢重塑等功能。进一步研究表明，骨组织内的神经纤维主要通过控制血流、分泌神经营养因子和神经肽等方式间接参与骨骼代谢稳态调控[8-9]。神经胶质细胞在神经迁移和分化过程中发挥着不可或缺的作用。雪旺细胞是形成周围神经轴突的胶质细胞，通过分泌多种神经营养因子蛋白，为轴突髓鞘化、衰老细胞碎片清除、受损神经再生存活和神经前体细胞分化发育提供了所需的营养微环境，因此被认为是参与神经损伤再生修复的关键细胞[10-11]。既往多数研究侧重于雪旺细胞在神经损伤修复中的作用，近年来，关于雪旺细胞在骨再生、血管生成和伤口愈合等其他组织再生分化方面的作用研究逐步深入。本文回顾相关文献，总结雪旺细胞在骨组织再生及相关代谢调控中发挥的作用。
1 雪旺细胞在骨再生修复中的显著促进作用
早期研究发现，在大鼠成骨细胞和坐骨神经来源雪旺细胞的共培养体系中，成骨细胞的增殖能力和矿化能力显著增强[12]。随后对YST-1雪旺细胞系和Saos2人成骨前体细胞的研究表明，雪旺细胞来源的条件培养基可通过ERK磷酸化信号途径增加成骨前体细胞的成骨标志物表达和矿化水平，从而有助于受伤牙周组织的骨再生[13]。对小鼠下颌骨截骨模型的研究[14]发现，破坏下牙槽神经导致的雪旺细胞及其旁分泌因子的缺失，可引起下颌骨骨骼干细胞功能缺陷，进而延缓下颌骨修复速度。这些研究提示雪旺细胞及其旁分泌效应是影响骨骼干细胞再生分化功能的关键因素。最近研究表明，雪旺细胞来源的细胞外囊泡也可促进BMSC的迁移、增殖和成骨分化[15-16]。上述研究结果均表明了雪旺细胞在骨再生修复中的显著促进作用。
2 雪旺细胞的多样化组织再生能力
近年来研究发现，除周围神经组织之外，雪旺细胞也可作为促进其他多种组织再生分化的关键细胞。在哺乳和两栖动物的组织（如小鼠趾尖和蝾螈肢体）修复再生过程中，发现了由雪旺细胞参与的神经依赖性调控[14，17]。在小鼠趾尖缺损模型中，雪旺细胞通过去分化并分泌PDGF-AA等生长因子，促进MSCs增殖分化，从而有助于趾甲和骨骼的再生。当雪旺细胞数量减少或功能失调时，间充质前体细胞增殖减少，趾甲和骨骼再生受损。这些生物学过程与雪旺细胞转录重编程能力紧密相关[17]。皮肤的周围神经支配对伤口愈合具有重要意义，研究发现皮肤伤口可激活雪旺细胞，上调诸多与伤口愈合相关的分泌因子表达，并通过TGF-β信号通路的旁分泌调节促进肌成纤维细胞分化[18]。雪旺细胞来源的细胞外囊泡可通过激活基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4（CXC chemokine receptor 4，CXCR4）信号轴，促进内源性牙髓干细胞的募集和分化，进而有助于牙髓组织再生[16]。雪旺细胞也在多种组织修复过程中表现出直接或间接的成血管效应，有研究证实其条件培养基可促进内皮细胞分泌VEGF，并增加内皮细胞VEGF受体和巢蛋白表达，从而增加内皮细胞增殖、迁移和成血管效应[19-20]。雪旺细胞来源的细胞外囊泡也可通过上调内皮细胞表面CXCR4表达，从而增强内皮细胞募集、迁移和成血管分化能力[16]。雪旺细胞和BMSCs联合移植已被证实可通过增加局部VEGF水平来促进血管生成，改善心肌功能[21]。雪旺细胞多样化促进组织再生能力印证了神经支配在不同组织中不可或缺的作用，也提示雪旺细胞的旁分泌生物学效应可能是调节多种组织再生修复功能的深层次机制。
3 雪旺细胞的旁分泌神经因子网络对神经-血管-骨整合的营养效应
雪旺细胞可分泌多种神经营养因子和生长因子，如脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）、神经营养因子3（neurotrophin 3，NT-3）、NGF等。这些因子在时间和空间上参与调控了神经元和神经胶质细胞的增殖、分化及修复过程[9，12-13]。在雪旺细胞与成骨细胞的共培养体系中，雪旺细胞中BDNF和NGF的mRNA表达水平显著升高[12]。在骨折修复伴随的新生血管形成过程中，BDNF及其酪氨酸激酶受体B（tyrosine receptor kinase B，trkB）均有显著表达[22]。这些均提示了雪旺细胞的旁分泌因子在骨愈合再生过程中，对神经-血管-骨整合的营养效应。事实上，诸多研究表明雪旺细胞分泌的效应分子在血管形成和骨骼修复等非神经组织发育分化中起着重要作用，表达于BMSCs、成骨细胞和内皮细胞上相应trk的激活参与了这些生理过程[22-27]。
3.1 BDNF
对成牙骨质细胞在牙周组织再生中的研究发现，BDNF可通过trkB-cRaf-ERK1/2信号通路介导ALP、骨桥蛋白和BMP-2的表达[28]。成骨细胞的功能在某种程度上与成牙骨质细胞相似，100 ng/mL BDNF能显著增强BMSCs的矿化结节形成和ALP活性，同时促进神经源性生物标志物，包括微管相关蛋白2、胶质纤维酸性蛋白、神经/胶质抗原-2和β微管蛋白Ⅲ的表达升高[23]。BDNF与trkB结合，通过ERK1/2和Akt信号通路激活上调整合素β1，从而刺激成骨细胞迁移并有助于骨折愈合[26]。BDNF也可通过促进成骨细胞中VEGF的表达和分泌来诱导血管生成，trkB/ERK1/2级联信号通路的激活是BDNF成骨成血管效应的共同分子机制[23-24]。事实上，BDNF和VEGF在血管生成中的协同作用已被证实[29]。上述研究结果提示BDNF通过trkB/ERK1/2信号通路介导了成骨-成神经-成血管的偶联效应。另有研究发现，在外周血单个核细胞培养中加入BDNF可以刺激破骨细胞形成，从而诱导多发性骨髓瘤患者骨溶解[30]。进一步研究发现，BDNF增加了人骨髓基质细胞中破骨转录因子NF-κB表达[31]。上述研究提示，BDNF作为成骨细胞和破骨细胞之间的骨转换信号分子，参与了骨重塑过程，其对破骨细胞的作用值得深入研究。
3.2 NT-3
体内外实验[25，32-33]均证实NT-3具有诱导成骨和增强血管化作用，BMSCs中BMP-2介导的Smad激活是NT-3成骨效应的潜在分子机制；在血管生成过程中，PI3K/Akt信号通路激活，低氧诱导因子1α和VEGF分泌增多，从而有助于糖尿病创面愈合和损伤生长板修复。另有研究发现[34]，在大鼠受损生长板来源的成骨细胞中，NT-3及其受体trkC表达升高，大鼠体内应用NT-3增强了软骨降解相关的基质金属蛋白酶（matrix metalloprotease，MMP）-9、MMP-13以及促进钙化组织吸收的效应分子组织蛋白酶K的表达。该研究进一步发现，在成骨诱导条件下，BMSCs中NT-3高表达，且其条件培养基可增加破骨细胞活性；在重组NT-3刺激下，成骨细胞中破骨相关NF-κB受体活化因子配体（receptor activator for nuclear factor-κB ligand，RANKL）、TNF-α和IL-1的表达增加，且RANKL诱导的破骨细胞形成数量增加。上述研究提示，NT-3是骨修复过程中募集破骨细胞和调控损伤部位成骨-破骨转化重塑的重要信号分子。
3.3 NGF
早期研究表明，局部应用NGF可显著促进骨折愈合，加速牵张成骨区域骨矿化速度[27，35]。NGF也被认为是促进多种组织血管生成的新治疗靶点。NGF通过PI3K/Akt和ERK通路促进主动脉内皮细胞迁移[36]。在NT-3处理的BMSCs中观察到VEGF和NGF分泌增多，有助于加速糖尿病足的血管生成[32]。另有研究[37]报道了NGF在外周血单个核细胞来源破骨细胞的形成/募集中的潜在功能。该研究表明，在培养基中加入骨保护素（一种破骨细胞生成抑制因子）来中和RANKL功能时，NGF诱导破骨细胞形成和骨吸收的能力不受影响。提示NGF不同于NT-3，可诱导不依赖于RANKL的破骨细胞形成和活化。
3.4 胶质细胞系衍生神经营养因子（glial cell line derived neurotrophic factor，GDNF）
GDNF通过GDNF家族受体α和酪氨酸激酶跨膜受体RET介导多种细胞内信号级联[29]。Itoyama等[13]的研究表明，GDNF可促进YST-1雪旺细胞迁移，并参与到了雪旺细胞条件培养基促牙槽骨再生的生物过程。成骨前体细胞通过分泌巨噬细胞集落刺激因子和RANKL等效应分子来调节破骨细胞的功能[6]。有研究发现[38]，破骨前体细胞可分泌GDNF，刺激BMSCs迁移、诱导BMSCs成骨，表明GDNF和NT-3一样也参与到了成骨-破骨细胞间的双向通讯。
骨再生区域神经化和血管化网络的缺乏会影响后续再生骨的骨质量。雪旺细胞及其分泌的神经效应因子在局部微环境中作为中介物质，向附近的骨细胞及其前体细胞传递生理信号（图1）。目前多数研究仅针对雪旺细胞及其分泌因子的组织再生重塑功能进行研究，缺少对不同细胞间和不同效应分子间相互作用调控网络的具体阐释，有一定局限性。因此，需要针对雪旺细胞对骨组织中神经-血管-骨整合网络和其他骨组织驻留细胞的精确调控机制进行更全面的研究。
图1
雪旺细胞的旁分泌神经因子网络对神经-血管-骨整合的营养效应
Figure1.
The trophic effect of the paracrine nerve factor network of Schwann cells on nerve-vascular-osseointegration
4 雪旺细胞及其外泌体在骨组织工程学中的应用
近年来，骨组织工程学在缺损修复中的应用研究逐步深入。利用3D打印技术构建的具有精确空间结构和多孔特性的支架植入物，可有效促进内源性细胞的募集和胶原沉积，使长入支架的血管形成具有生理效应的运输网络，促进代谢产物转运，为种子细胞提供充分的氧气和营养物质，从而保证种子细胞进一步增殖分化[3，39]。用体外预血管化处理的内皮细胞及其形成的原始血管构建的骨组织工程支架，可达到更好的血管化效果[40-41]。神经纤维对组织工程骨形成同样具有重要作用，将感觉神经束植入骨组织工程支架可以显著增强神经化和血管化，从而促进骨再生[1-2]。
已有研究探索雪旺细胞及其分泌的效应分子在骨组织工程中的应用。载有雪旺细胞的移植物可显著促进骨整合种植体的感觉反应恢复[42]。将BDNF加入具有成骨诱导效应的β-磷酸三钙支架中，可以促进新生骨组织中神经发生，从而产生更好的神经支配和血管化骨组织[23]。将各类神经营养因子、生长因子载入骨组织工程支架是治疗骨不连和大段骨缺损的一种替代方法。然而不可否认的是，这些生物活性因子的药代动力学特性较差，易被蛋白降解，限制了其作为治疗药物的潜力。而包含成骨前体细胞和预先共培养的雪旺细胞、内皮细胞的组织工程支架，在克服上述困难的同时，可有效利用雪旺细胞的双重血管生成和神经营养优势，显著促进骨组织再生[19]。
干细胞来源外泌体是一种很有前景的骨折愈合策略，将外泌体与生物材料结合，可进一步提高生物材料促进骨再生的能力[43]。目前大量研究已证明了雪旺细胞来源外泌体在神经损伤修复中的独特作用[11]。有研究表明将雪旺细胞来源外泌体载入多孔Ti6Al4V支架后，可有效提高钛合金支架在体内的骨缺损修复疗效[15]。目前许多研究都集中在组织工程骨的血管化效应，对其神经化效应研究涉及甚少。雪旺细胞及其分泌的生物分子可以激发种子细胞的多能性，包括神经源性分化能力，搭载雪旺细胞来源外泌体的新型生物支架在再生修复区域的成骨-成神经-成血管复合偶联作用，以及在骨组织工程领域的应用均有待深入研究。
5 总结与展望
雪旺细胞作为周围神经系统的组成部分，通过复杂而又协同的机制对骨代谢发挥营养和调节作用。在骨重塑和代谢过程中，多种细胞通过相应受体针对神经刺激做出生物学反应，从而体现了雪旺细胞在多种组织再生修复过程中的独特作用。有鉴于此，雪旺细胞在骨组织工程中必将有着广阔的研究与应用前景。未来研究应着重于效应分子、基因和蛋白表达水平以及细胞间信号转导水平上雪旺细胞与骨组织各类细胞之间的调控效应，充分利用雪旺细胞在组织细胞增殖、分泌、黏附、迁移和最终分化的特点，开发出适合骨科临床应用的新型治疗策略。
作者贡献：王晓昱负责文章内容构思、观点形成、撰写文稿；张睿、余轶凡负责文献查阅、下载、整理；徐佳、康庆林负责综述审阅、观点补充。
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。经费支持没有影响文章观点。
创伤、感染或肿瘤引起的大段骨缺损、骨不连是骨科临床诊疗中的棘手问题，自体或同种异体骨移植物的应用显著提高了相关骨科疾病的手术治疗成功率，但是再生区域仍然缺乏有效的神经化和血管化网络，影响了新生骨的感觉传导和移植骨组织在体内的存活[1-3]。
神经调节与骨组织代谢重塑等生理过程联系紧密。临床回顾性研究和动物实验研究发现，颅脑损伤时骨折愈合速度显著加快，骨再生区域血管生成和成骨细胞增殖分化效应显著增强[4-5]。成熟骨组织的主要显微结构是骨单位和哈弗管，丰富的神经纤维与血管网络在其中交织分布[6-7]。支配骨组织的感觉和自主神经具有传递骨痛、参与髓内造血、调节骨代谢重塑等功能。进一步研究表明，骨组织内的神经纤维主要通过控制血流、分泌神经营养因子和神经肽等方式间接参与骨骼代谢稳态调控[8-9]。神经胶质细胞在神经迁移和分化过程中发挥着不可或缺的作用。雪旺细胞是形成周围神经轴突的胶质细胞，通过分泌多种神经营养因子蛋白，为轴突髓鞘化、衰老细胞碎片清除、受损神经再生存活和神经前体细胞分化发育提供了所需的营养微环境，因此被认为是参与神经损伤再生修复的关键细胞[10-11]。既往多数研究侧重于雪旺细胞在神经损伤修复中的作用，近年来，关于雪旺细胞在骨再生、血管生成和伤口愈合等其他组织再生分化方面的作用研究逐步深入。本文回顾相关文献，总结雪旺细胞在骨组织再生及相关代谢调控中发挥的作用。
1 雪旺细胞在骨再生修复中的显著促进作用
早期研究发现，在大鼠成骨细胞和坐骨神经来源雪旺细胞的共培养体系中，成骨细胞的增殖能力和矿化能力显著增强[12]。随后对YST-1雪旺细胞系和Saos2人成骨前体细胞的研究表明，雪旺细胞来源的条件培养基可通过ERK磷酸化信号途径增加成骨前体细胞的成骨标志物表达和矿化水平，从而有助于受伤牙周组织的骨再生[13]。对小鼠下颌骨截骨模型的研究[14]发现，破坏下牙槽神经导致的雪旺细胞及其旁分泌因子的缺失，可引起下颌骨骨骼干细胞功能缺陷，进而延缓下颌骨修复速度。这些研究提示雪旺细胞及其旁分泌效应是影响骨骼干细胞再生分化功能的关键因素。最近研究表明，雪旺细胞来源的细胞外囊泡也可促进BMSC的迁移、增殖和成骨分化[15-16]。上述研究结果均表明了雪旺细胞在骨再生修复中的显著促进作用。
2 雪旺细胞的多样化组织再生能力
近年来研究发现，除周围神经组织之外，雪旺细胞也可作为促进其他多种组织再生分化的关键细胞。在哺乳和两栖动物的组织（如小鼠趾尖和蝾螈肢体）修复再生过程中，发现了由雪旺细胞参与的神经依赖性调控[14，17]。在小鼠趾尖缺损模型中，雪旺细胞通过去分化并分泌PDGF-AA等生长因子，促进MSCs增殖分化，从而有助于趾甲和骨骼的再生。当雪旺细胞数量减少或功能失调时，间充质前体细胞增殖减少，趾甲和骨骼再生受损。这些生物学过程与雪旺细胞转录重编程能力紧密相关[17]。皮肤的周围神经支配对伤口愈合具有重要意义，研究发现皮肤伤口可激活雪旺细胞，上调诸多与伤口愈合相关的分泌因子表达，并通过TGF-β信号通路的旁分泌调节促进肌成纤维细胞分化[18]。雪旺细胞来源的细胞外囊泡可通过激活基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4（CXC chemokine receptor 4，CXCR4）信号轴，促进内源性牙髓干细胞的募集和分化，进而有助于牙髓组织再生[16]。雪旺细胞也在多种组织修复过程中表现出直接或间接的成血管效应，有研究证实其条件培养基可促进内皮细胞分泌VEGF，并增加内皮细胞VEGF受体和巢蛋白表达，从而增加内皮细胞增殖、迁移和成血管效应[19-20]。雪旺细胞来源的细胞外囊泡也可通过上调内皮细胞表面CXCR4表达，从而增强内皮细胞募集、迁移和成血管分化能力[16]。雪旺细胞和BMSCs联合移植已被证实可通过增加局部VEGF水平来促进血管生成，改善心肌功能[21]。雪旺细胞多样化促进组织再生能力印证了神经支配在不同组织中不可或缺的作用，也提示雪旺细胞的旁分泌生物学效应可能是调节多种组织再生修复功能的深层次机制。
3 雪旺细胞的旁分泌神经因子网络对神经-血管-骨整合的营养效应
雪旺细胞可分泌多种神经营养因子和生长因子，如脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）、神经营养因子3（neurotrophin 3，NT-3）、NGF等。这些因子在时间和空间上参与调控了神经元和神经胶质细胞的增殖、分化及修复过程[9，12-13]。在雪旺细胞与成骨细胞的共培养体系中，雪旺细胞中BDNF和NGF的mRNA表达水平显著升高[12]。在骨折修复伴随的新生血管形成过程中，BDNF及其酪氨酸激酶受体B（tyrosine receptor kinase B，trkB）均有显著表达[22]。这些均提示了雪旺细胞的旁分泌因子在骨愈合再生过程中，对神经-血管-骨整合的营养效应。事实上，诸多研究表明雪旺细胞分泌的效应分子在血管形成和骨骼修复等非神经组织发育分化中起着重要作用，表达于BMSCs、成骨细胞和内皮细胞上相应trk的激活参与了这些生理过程[22-27]。
3.1 BDNF
对成牙骨质细胞在牙周组织再生中的研究发现，BDNF可通过trkB-cRaf-ERK1/2信号通路介导ALP、骨桥蛋白和BMP-2的表达[28]。成骨细胞的功能在某种程度上与成牙骨质细胞相似，100 ng/mL BDNF能显著增强BMSCs的矿化结节形成和ALP活性，同时促进神经源性生物标志物，包括微管相关蛋白2、胶质纤维酸性蛋白、神经/胶质抗原-2和β微管蛋白Ⅲ的表达升高[23]。BDNF与trkB结合，通过ERK1/2和Akt信号通路激活上调整合素β1，从而刺激成骨细胞迁移并有助于骨折愈合[26]。BDNF也可通过促进成骨细胞中VEGF的表达和分泌来诱导血管生成，trkB/ERK1/2级联信号通路的激活是BDNF成骨成血管效应的共同分子机制[23-24]。事实上，BDNF和VEGF在血管生成中的协同作用已被证实[29]。上述研究结果提示BDNF通过trkB/ERK1/2信号通路介导了成骨-成神经-成血管的偶联效应。另有研究发现，在外周血单个核细胞培养中加入BDNF可以刺激破骨细胞形成，从而诱导多发性骨髓瘤患者骨溶解[30]。进一步研究发现，BDNF增加了人骨髓基质细胞中破骨转录因子NF-κB表达[31]。上述研究提示，BDNF作为成骨细胞和破骨细胞之间的骨转换信号分子，参与了骨重塑过程，其对破骨细胞的作用值得深入研究。
3.2 NT-3
体内外实验[25，32-33]均证实NT-3具有诱导成骨和增强血管化作用，BMSCs中BMP-2介导的Smad激活是NT-3成骨效应的潜在分子机制；在血管生成过程中，PI3K/Akt信号通路激活，低氧诱导因子1α和VEGF分泌增多，从而有助于糖尿病创面愈合和损伤生长板修复。另有研究发现[34]，在大鼠受损生长板来源的成骨细胞中，NT-3及其受体trkC表达升高，大鼠体内应用NT-3增强了软骨降解相关的基质金属蛋白酶（matrix metalloprotease，MMP）-9、MMP-13以及促进钙化组织吸收的效应分子组织蛋白酶K的表达。该研究进一步发现，在成骨诱导条件下，BMSCs中NT-3高表达，且其条件培养基可增加破骨细胞活性；在重组NT-3刺激下，成骨细胞中破骨相关NF-κB受体活化因子配体（receptor activator for nuclear factor-κB ligand，RANKL）、TNF-α和IL-1的表达增加，且RANKL诱导的破骨细胞形成数量增加。上述研究提示，NT-3是骨修复过程中募集破骨细胞和调控损伤部位成骨-破骨转化重塑的重要信号分子。
3.3 NGF
早期研究表明，局部应用NGF可显著促进骨折愈合，加速牵张成骨区域骨矿化速度[27，35]。NGF也被认为是促进多种组织血管生成的新治疗靶点。NGF通过PI3K/Akt和ERK通路促进主动脉内皮细胞迁移[36]。在NT-3处理的BMSCs中观察到VEGF和NGF分泌增多，有助于加速糖尿病足的血管生成[32]。另有研究[37]报道了NGF在外周血单个核细胞来源破骨细胞的形成/募集中的潜在功能。该研究表明，在培养基中加入骨保护素（一种破骨细胞生成抑制因子）来中和RANKL功能时，NGF诱导破骨细胞形成和骨吸收的能力不受影响。提示NGF不同于NT-3，可诱导不依赖于RANKL的破骨细胞形成和活化。
3.4 胶质细胞系衍生神经营养因子（glial cell line derived neurotrophic factor，GDNF）
GDNF通过GDNF家族受体α和酪氨酸激酶跨膜受体RET介导多种细胞内信号级联[29]。Itoyama等[13]的研究表明，GDNF可促进YST-1雪旺细胞迁移，并参与到了雪旺细胞条件培养基促牙槽骨再生的生物过程。成骨前体细胞通过分泌巨噬细胞集落刺激因子和RANKL等效应分子来调节破骨细胞的功能[6]。有研究发现[38]，破骨前体细胞可分泌GDNF，刺激BMSCs迁移、诱导BMSCs成骨，表明GDNF和NT-3一样也参与到了成骨-破骨细胞间的双向通讯。
骨再生区域神经化和血管化网络的缺乏会影响后续再生骨的骨质量。雪旺细胞及其分泌的神经效应因子在局部微环境中作为中介物质，向附近的骨细胞及其前体细胞传递生理信号（图1）。目前多数研究仅针对雪旺细胞及其分泌因子的组织再生重塑功能进行研究，缺少对不同细胞间和不同效应分子间相互作用调控网络的具体阐释，有一定局限性。因此，需要针对雪旺细胞对骨组织中神经-血管-骨整合网络和其他骨组织驻留细胞的精确调控机制进行更全面的研究。
图1
雪旺细胞的旁分泌神经因子网络对神经-血管-骨整合的营养效应
Figure1.
The trophic effect of the paracrine nerve factor network of Schwann cells on nerve-vascular-osseointegration
4 雪旺细胞及其外泌体在骨组织工程学中的应用
近年来，骨组织工程学在缺损修复中的应用研究逐步深入。利用3D打印技术构建的具有精确空间结构和多孔特性的支架植入物，可有效促进内源性细胞的募集和胶原沉积，使长入支架的血管形成具有生理效应的运输网络，促进代谢产物转运，为种子细胞提供充分的氧气和营养物质，从而保证种子细胞进一步增殖分化[3，39]。用体外预血管化处理的内皮细胞及其形成的原始血管构建的骨组织工程支架，可达到更好的血管化效果[40-41]。神经纤维对组织工程骨形成同样具有重要作用，将感觉神经束植入骨组织工程支架可以显著增强神经化和血管化，从而促进骨再生[1-2]。
已有研究探索雪旺细胞及其分泌的效应分子在骨组织工程中的应用。载有雪旺细胞的移植物可显著促进骨整合种植体的感觉反应恢复[42]。将BDNF加入具有成骨诱导效应的β-磷酸三钙支架中，可以促进新生骨组织中神经发生，从而产生更好的神经支配和血管化骨组织[23]。将各类神经营养因子、生长因子载入骨组织工程支架是治疗骨不连和大段骨缺损的一种替代方法。然而不可否认的是，这些生物活性因子的药代动力学特性较差，易被蛋白降解，限制了其作为治疗药物的潜力。而包含成骨前体细胞和预先共培养的雪旺细胞、内皮细胞的组织工程支架，在克服上述困难的同时，可有效利用雪旺细胞的双重血管生成和神经营养优势，显著促进骨组织再生[19]。
干细胞来源外泌体是一种很有前景的骨折愈合策略，将外泌体与生物材料结合，可进一步提高生物材料促进骨再生的能力[43]。目前大量研究已证明了雪旺细胞来源外泌体在神经损伤修复中的独特作用[11]。有研究表明将雪旺细胞来源外泌体载入多孔Ti6Al4V支架后，可有效提高钛合金支架在体内的骨缺损修复疗效[15]。目前许多研究都集中在组织工程骨的血管化效应，对其神经化效应研究涉及甚少。雪旺细胞及其分泌的生物分子可以激发种子细胞的多能性，包括神经源性分化能力，搭载雪旺细胞来源外泌体的新型生物支架在再生修复区域的成骨-成神经-成血管复合偶联作用，以及在骨组织工程领域的应用均有待深入研究。
5 总结与展望
雪旺细胞作为周围神经系统的组成部分，通过复杂而又协同的机制对骨代谢发挥营养和调节作用。在骨重塑和代谢过程中，多种细胞通过相应受体针对神经刺激做出生物学反应，从而体现了雪旺细胞在多种组织再生修复过程中的独特作用。有鉴于此，雪旺细胞在骨组织工程中必将有着广阔的研究与应用前景。未来研究应着重于效应分子、基因和蛋白表达水平以及细胞间信号转导水平上雪旺细胞与骨组织各类细胞之间的调控效应，充分利用雪旺细胞在组织细胞增殖、分泌、黏附、迁移和最终分化的特点，开发出适合骨科临床应用的新型治疗策略。
作者贡献：王晓昱负责文章内容构思、观点形成、撰写文稿；张睿、余轶凡负责文献查阅、下载、整理；徐佳、康庆林负责综述审阅、观点补充。
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。经费支持没有影响文章观点。
