摘要:中国四川大学华西第二医院张南南团队近期在《中国神经再生杂志(英文)》中发表题为“Autophagy-targeting modulation to promote peripheral nerve regeneration”的综述,对自噬(Autophagy)
中国四川大学华西第二医院张南南团队近期在《中国神经再生杂志(英文)》中发表题为“ Autophagy-targeting modulation to promote peripheral nerve regeneration”的综述,对自噬(Autophagy)参与调控周围神经损伤及修复的现象和机制进行了论述,详述了参与调控周围神经损伤(Peripheral nerve injury,PNI)及修复的多种细胞类型通过自噬来促进损伤轴突和髓鞘的清除、增强神经元生存、减轻氧化应激和炎症反应,从而创造有利于神经结构和功能再生的环境;同时也介绍了一系列常见的自噬诱导药物及非药物干预方式如何通过调控细胞自噬来促进周围神经的修复及周围神经病的缓解。
自噬是一种利用溶酶体来协调细胞自身的细胞器、大分子进行降解和再利用的细胞过程,是细胞满足其代谢需求和更新某些细胞器的关键因素,在维持细胞结构、功能完整及调节各种生理和病理过程中也起着核心作用。2016年,细胞自噬机制的重要发现被授予诺贝尔生理学奖。近年来许多研究已经明确表明,自噬参与了中枢神经系统和周围神经系统的发育以及神经细胞功能和稳态的维持。异常自噬与各种神经退行性疾病的病理变化有关,在参与形成髓鞘的神经胶质细胞中(包括中枢神经系统的少突胶质细胞和周围神经系统的许旺细胞),自噬的作用也不容小窥。
在神经系统发育阶段,髓鞘形成细胞分化的同时不断通过自噬来清除多余的细胞质,从而促进髓鞘的发育;而在神经损伤时,自噬在这些细胞中被重新激活,导致含有大量膜蛋白和脂质的髓鞘被吞噬,所有这些膜蛋白都可以被进一步消化或运输到不同的位置以形成新的髓鞘,从而促进神经再生;当然,自噬并不局限于髓鞘形成细胞,周围神经损伤后,参与神经损伤和再生过程的神经元和巨噬细胞也会发生自噬信号通路的变化,张南南等重点讨论了周围神经损伤后和某些周围神经病变中的不同类型细胞自噬调控,并总结了靶向自噬促进周围神经再生,从而可以用于治疗周围神经损伤和周围神经病变的潜在策略。
张南南等的综述可分为4个部分。文章首先回顾了周围神经损伤及再生的细胞及分子机制,包括神经元和许旺细胞在神经损伤后通过重编程机制进入促修复状态,同时在巨噬细胞、成纤维细胞的协同下,一方面通过分泌一系列促再生细胞因子,另一方面通过对损伤后变性的髓鞘和轴突降解清除,以营造适合神经再生的微环境。与此同时,许旺细胞、成纤维细胞、巨噬细胞和血管内皮细胞之间发生相互作用,促进Büngner带的形成,以引导轴突向正确的方向生长。其次简单回顾了自噬的过程和分子机制,介绍了自噬的分类、自噬的大致过程、自噬相关基因(Autophagy related genes,ATGs)以及不同自噬信号复合物在自噬过程中的作用等。再次详细论述了许旺细胞、神经元、巨噬细胞及小胶质细胞的自噬在周围神经发育、损伤、损伤后修复及某些遗传及获得性周围神经疾病中所扮演的角色。过程中许旺细胞通过消化性自噬(Digestive autophagy)及分泌性自噬(Secretory autophagy)的方式促进周围神经损伤后瓦氏变性区域(Wallerian degeneration)的髓鞘脱失及髓鞘降解。周围神经的神经元在损伤后通过自噬来维持其存活及轴突的完整性,从而促进再生及神经功能恢复,并减轻损伤后的神经性疼痛(Neuropathic pain,NeP)。而周围神经中的巨噬细胞及脊髓中的小胶质细胞属于免疫细胞,他们通过增强自噬来促进自身向抗炎表型分化,通过减轻周围神经损伤后的炎症反应来促进神经元的存活及轴突再生,并减轻由炎症引起的神经性疼痛。最后介绍了一系列常见的自噬诱导剂(如雷帕霉素、二甲双胍、白藜芦醇、黄连素、褪黑素等)以及一些非药物性干预方式(如卡路里限制)通过激活自噬信号,继而发挥促进周围神经损伤修复及缓解周围神经病症状的作用和机制。
这篇综述的创新性和重要性主要体现在以下2个方面:
(1) 首次总结性论述了不同细胞类型的自噬在周围神经损伤及周围神经病的病变过程和在神经修复/再生过程中分别扮演的角色,强调了自噬是一个在神经系统中普遍存在的细胞过程,不仅与神经系统发育、退行性变有关,还涉及到神经的损伤和再生;此外,自噬也不仅存在于神经元,也存在于髓鞘形成细胞及神经系统中的单核-巨噬细胞,并且也均参与了周围神经的损伤及修复过程;
(2)首次总结性介绍了自噬诱导药物及非药物干预措施对周围神经损伤及周围神经病的潜在治疗作用。这是将自噬信号作为干预靶点,来探讨促进周围神经再生的措施。为周围神经损伤性疾病及周围神经病的治疗提供了全新的治疗思路。
文章来源:Chen Y, Deng H, Zhang N (2025) Autophagy-targeting modulation to promote peripheral nerve regeneration. Neural Regen Res 20(7):1864-1882.
来源:中国神经再生研究杂志