由高能量创伤等因素导致的周围神经损伤（peripheral nerve injury, PNI）是当前临床常见病症，造成患者肢体感觉及运动功能障碍，带来沉重的生理及心理负担。近年来，围绕周围神经再生（peripheral nerve regeneration, PNR）的病理生理机制研究及相关组织工程策略探索成为该领域热点，尤其是PNR过程中生物机械微环境稳态为神经修复提供了保障，由此衍生的仿生神经移植物成为最具潜力的治疗手段之一。近日，上海交通大学附属第六人民医院范存义团队和东华大学游正伟团队联合在中科院一区期刊《Theranostics》发表综述，系统阐述生物机械微环境在PNR中的作用及潜在应用价值。

该论文首先从宏观和微观角度阐述了构成周围神经生物机械微环境的结构与要素，包括细胞外基质网络和结缔组织中的血管等结构对神经纤维的支持作用。细胞黏附分子、离子通道和细胞骨架则在微观层面构成神经相关细胞感应外力及调控自身生命活动的重要元件。

而后，作者提出维持周围神经生物机械微环境稳态的四大要素：（1）机械感应元件的激活/失活；（2）细胞骨架结构的组装/分解；（3）机械信号转导的激活/抑制；（4）细胞外基质的形成/降解。在生理状态下，以上要素的动态平衡维系周围神经的天然结构和生理功能；当发生PNI后，细胞外基质的崩解和细胞碎片的清除持续影响着轴突和施旺细胞的再生活动，如生长锥的形成。经过一系列重塑过程后，其机械稳态再次形成。

基于此，作者综述了近年来调控局部力学环境的仿生神经移植物制备方法及应用实例。从二维取向微米/纳米结构的神经导管，到三维拓扑结构的设计，再到压电材料支架的合成应用，均能通过“物理-生物”转换调控局部细胞等结构的生命活动，达到理想的修复效果。

最后，作者基于文献调研和长年工作积累，总结出PNR生物领域的研究盲区和待解决问题，以及当前制约仿生神经移植物应用和推广的瓶颈，为进一步的研究工作指明了方向。

参考文献：

Kong L, Gao X, Qian Y, Sun W, You Z, Fan C. Biomechanical microenvironment in peripheral nerve regeneration: from pathophysiological understanding to tissue engineering development. Theranostics 2022; 12(11):4993-5014.

原文链接：https://www.thno.org/v12p4993.htm

转自： 医科研

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