《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》：Animal models in peripheral nerve regeneration: from biological mechanisms to translational therapies
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周围神经损伤（PNI）仍是重大临床挑战，尽管显微外科重建与康复策略不断进步，功能恢复往往仍不完整。动物模型在推动周围神经再生认识方面发挥了核心作用，为神经变性、修复及损伤后功能恢复所涉及的细胞与分子过程提供了关键见解。此外，动物模型对于评估新兴治疗策略的安全性
周围神经损伤（PNI）仍是重大临床挑战，尽管显微外科重建与康复策略不断进步，功能恢复往往仍不完整。动物模型在推动周围神经再生认识方面发挥了核心作用，为神经变性、修复及损伤后功能恢复所涉及的细胞与分子过程提供了关键见解。此外，动物模型对于评估新兴治疗策略的安全性、有效性及转化潜力仍具有重要意义。本文综述动物模型对周围神经再生研究的贡献，重点关注其在从机制研究到临床前验证的转化路径中的作用。文中讨论了神经再生的生物学基础，以及常用动物模型（包括啮齿类、兔、猪、羊和非人灵长类）的优势与局限。综述还讨论了这些模型如何用于评估生长因子类疗法、干细胞及无细胞（cell-free）方法、生物材料、神经导管（NGCs）、生物电子干预及基因类策略。同时阐述了当前转化挑战，包括物种相关差异、长距离缺损、结局评估及伦理考量。最后，探讨了再生医学、生物工程、细胞外囊泡（EVs）疗法、先进生物材料及基因调控等新兴方向。总体而言，现有证据凸显动物模型在连接基础发现与临床实施中的持续重要性，同时强调需要建立具有临床相关性的临床前框架，以改善周围神经修复再生疗法的转化。
1 引言
周围神经损伤（PNI）常导致持久的运动、感觉及自主神经功能缺损，显著损害患者生活质量。显微外科技术与术后康复虽有长足进步，但完全功能恢复仍不常见，尤其在广泛组织缺损或延迟修复的严重损伤中。损伤后远端神经残端发生沃勒变性（Wallerian degeneration），伴随髓鞘清除、巨噬细胞募集与活化，以及施万细胞（Schwann cells）重编程为支持轴突再生的修复表型，从而形成有利于再生的微环境。该反应效率受损伤严重程度、患者年龄、干预时机及远端靶器官状态等多因素影响。自体神经移植仍是重建关键神经缺损的临床金标准，但存在供区并发症、移植物来源有限及长距离缺损效果欠佳等局限，因此生物材料、神经导管（NGCs）、细胞疗法、细胞外囊泡（EVs）、基因治疗及生物电子刺激等替代策略被广泛探索。体外（in vitro）模型有助于研究细胞机制、生物材料相容性及初步疗效并契合3Rs原则，但无法复现神经、免疫、血管与肌肉骨骼组织间的动态相互作用，故体内（in vivo）动物模型仍不可替代。不同物种适用于不同临床前阶段：啮齿类因易获得、生物学特征明确及遗传工具丰富而最常用于机制与概念验证研究；兔可评估较大神经尺寸与更高难度手术；羊、猪等大动物在神经结构、生物力学条件与组织尺寸上更接近人类；非人灵长类（NHPs）在解剖与功能上与人类高度相似，可研究复杂运动感觉功能与先进重建策略。尽管研究数十年，仅有少数有前景的实验发现成功转化为常规临床治疗，物种间在神经解剖、再生速率、免疫反应及结局评估上的差异仍是主要转化障碍。因此，选择合适的动物模型是产生有意义临床前证据、提高再生研究预测价值的关键步骤。本文综述动物模型在周围神经再生研究中的作用，强调不同物种如何促进对再生机制的理解及新疗法开发，并讨论常用模型的优势与局限及其在生物材料、细胞疗法、EVs、基因治疗等再生策略评估中的应用。
2 周围神经再生的生物学基础
PNI后机体启动协调的生物学反应以恢复神经连续性与功能。周围神经系统再生能力虽强于中枢神经系统，但严重损伤、长距离缺损或延迟干预时恢复常不完整。全面理解神经修复的细胞与分子机制，是解释实验结果与指导再生疗法开发的前提。损伤后轴突连续性中断，病灶远端运动与感觉功能丧失，恢复结局因损伤类型与严重程度差异显著：挤压伤因基底膜与神经内膜结构基本保留、可为再生轴突提供结构引导而预后较好；横断伤则破坏轴突及其支持微环境，再生纤维需跨越物理间隙才能到达远端靶点，这解释了不同损伤模型功能结局差异明显的原因。PNI后最早事件之一是远端残端的沃勒变性，损伤轴突变性、髓鞘逐步清除，形成有利于再生的环境；同时施万细胞广泛表型重编程，由髓鞘化状态转为支持轴突再生的修复表型，增殖并分泌营养因子、组织成Büngner带，为再生轴突到达原靶点提供结构与分子引导。年龄、代谢状态、损伤严重程度及失神经持续时间等局部与全身因素均影响再生反应；长期失神经与施万细胞功能受损、营养支持减少及再生能力下降相关，可解释慢性损伤与老年个体预后较差。巨噬细胞是再生微环境的另一关键组分，损伤后迅速浸润远端残端，清除髓鞘与轴突碎片并主动调控炎症；高效清除碎片至关重要，抑制性分子持续存在可显著延迟或损害再生，目前对这些反应的认识多来自动物实验研究。远端发生变性的同时，近端残端启动再生性生长，受损神经元激活再生相关基因程序，促进轴突延伸与生长锥形成；生长锥沿修复型施万细胞建立的路径推进，逐步与远端靶点重新连接。然而再生速率存在显著物种差异，啮齿类周围神经再生速率通常快于人类，使其在机制研究中极具价值，但对临床长距离再生挑战的代表性不足。神经再生不仅受轴突生长影响，也受周围组织变化影响。血管再形成尤为重要，因再生轴突需要持续的氧与营养供应；实验研究表明充分血管化似可支持轴突再生，而血管化延迟会增加纤维化、组织坏死与再生失败风险。远端靶器官的保护同样关键：失神经后骨骼肌进行性萎缩，感觉受体逐渐丧失功能，因此随着失神经时间延长，有意义功能恢复的可能性显著下降。功能恢复不仅取决于轴突再生速度，还取决于其能否与合适靶点重新连接；再生轴突并不总能重连原靶点，轴突错向是恢复不完全的公认原因。不同物种间神经束组织复杂性差异明显并影响再支配精确性，使大动物模型在研究临床相关再生情境中尤为有价值。总体而言，周围神经再生是依赖施万细胞、巨噬细胞、神经元、血管成分与远端靶器官协同相互作用的动态且严格调控的过程，动物模型在阐明这些生物学机制及将基础知识转化为有效再生疗法方面发挥了关键作用；这些相互作用的复杂性也说明简化实验系统无法完全复现神经修复，动物模型仍是周围神经研究的重要组成部分。
3 动物模型为何仍不可或缺
周围神经再生依赖神经元、施万细胞、免疫细胞、血管、靶器官与细胞外基质（ECM）的协同相互作用。体外技术虽显著提升了研究细胞与分子事件的能力，但无法完全复现神经修复所处的生物环境。体外平台（施万细胞培养、神经元共培养、器官型外植体及微流控系统）已成为研究轴突生长、髓鞘化、细胞—基质相互作用及在受控条件下早期评估潜在疗法的重要工具，并有助于减少实验动物数量、契合3Rs原则；但其不能复现塑造再生结局的血管、免疫、生物力学与全身性影响，故体内研究对理解神经修复及评估新兴治疗策略的安全性与有效性仍十分重要。动物模型的主要优势在于能在受控且可重复的实验条件下复现PNI：研究者可依据实验目标建立挤压伤、神经断裂、节段性缺损、延迟修复或慢性失神经模型，从而研究损伤严重程度、干预时机、血管受损及长期失神经等因素如何影响再生结局。动物研究对检验新疗法同样必不可少：细胞培养系统虽可提供初步信息，但判断生物材料能否实现适当宿主整合、移植细胞能否存活并发挥生物学效应、生长因子、EVs及基因类疗法能否以足够量到达病灶并影响再生，目前仍需体内模型；炎症、血管生成、ECM重塑及力学相互作用等复杂过程也只有在活体背景下才能评估。最终，周围神经修复的成功取决于有意义运动与感觉功能的恢复，故动物模型仍是判断结构再生是否伴随功能改善的重要临床前平台；轴突再生的组织学证据并不必然对应成功再支配或有意义恢复，因此行为学测试、电生理研究、肌肉评估与形态学分析是临床前研究的重要补充结局指标，可提供单纯结构分析无法获得的信息。不同物种以不同方式贡献于周围神经研究：啮齿类主要用于机制研究，兔用于中等规模评估，羊与猪用于临床相关条件下的转化验证；犬模型因伦理与法规考量目前使用较少，但历史上因其神经尺寸较大、解剖更接近人类而曾促进周围神经研究与神经修复策略发展；非人灵长类则保留用于复杂感觉与运动功能的专门研究。临床前研究的预测价值很大程度上取决于所选动物模型，没有任何单一物种能复现人类PNI的所有方面，因此有效的临床前开发通常需要阶梯式策略：从小动物机制研究起步，逐步推进至临床相关大动物模型验证，以提升临床前证据质量及有前景疗法最终进入临床实践的可能性。因此，选择合适模型需审慎考虑所研究的生物学问题、实验设计与预期临床目标。
4 转化路径中的动物模型
4.1 啮齿类模型
啮齿类（尤其大鼠与小鼠）因成本低、易操作、繁殖快及遗传操作工具可得，仍是周围神经再生研究中最广泛使用的物种。挤压伤、神经横断与临界缺损模型提供了目前对沃勒变性、施万细胞重编程、免疫反应及轴突再生的大部分认识。基因修饰啮齿类模型（尤其小鼠）使研究者得以探究c-Jun信号、巨噬细胞调控及再生相关基因表达等再生分子通路，进一步提升了小动物模型的价值。然而，啮齿类神经再生更快、距离更短，神经束结构也较人类简单。坐骨神经因可及性好且已有成熟的行为学、电生理与组织学结局指标，是啮齿类中最常研究的神经；此外，正中神经模型日益受到关注，因其可评估抓握与伸取等前肢功能，更接近人类临床相关的上肢运动恢复。
4.2 兔模型
兔可提供介于小动物与大动物之间的中等实验规模，是机制研究与转化评估之间的有用过渡。其较大的神经尺寸便于实施更高难度显微手术，并可在更接近临床的条件下评估神经导管、生物材料与重建技术。与啮齿类相比，兔可建立更大神经缺损并在更具临床相关性的再生距离上评估植入物，也能更好地评估手术操作性与再生时间进程。实验兔研究最常涉及坐骨神经、腓神经或面神经，可在较大缺损长度上评估神经导管与再生生物材料。然而，物种特异的运动模式及标准化行为学测试有限，可能使功能恢复评估较啮齿类更复杂；相对大动物体积较小，也限制了其在广泛长距离重建等高难度转化情境中的适用性。
4.3 猪模型
猪作为周围神经再生研究的大动物模型日益受到重视，其周围神经解剖、组织结构、皮肤特征及肌肉骨骼系统与人类有若干相似之处。猪神经尺寸较大，使研究者可研究临床相关缺损长度、先进生物材料、手术器械及长期再生策略，这些在啮齿类中难以评估。猪还支持重复成像、电生理监测与长期随访，对转化研究尤为有用。常研究的神经包括坐骨神经、面神经及前肢周围神经，其尺寸更接近人类神经。猪模型在临床相关尺度上评估手术技术与生物材料性能方面尤为有价值，但功能结局指标通常不如啮齿类研究标准化。此外，猪模型应用伴随实际限制，包括专门饲养条件、较高成本及更复杂的围手术期管理，可能限制其常规使用。
4.4 羊模型
羊因其神经尺寸、神经束组织及再生距离与人类相当，已成为周围神经再生研究中有价值的大动物模型。羊模型兼具临床相关解剖与相对简便的手术入路，并允许损伤后长期随访，因而适于评估生物材料、神经导管、干细胞疗法、条件培养基、EVs及其他神经修复方法。羊研究也有助于研究长距离损伤及在啮齿类中难以充分复现的修复策略，在临床应用前对再生疗法作出更现实评估。研究常靶向坐骨神经、腓神经、胫神经与面神经，可评估长距离重建与先进再生疗法。腓总神经已成为周围神经损伤与再生研究中最具特征描述的羊模型之一，相关专门研究确立了其手术入路、解剖特征及再生研究的转化适用性。然而，精细运动恢复的评估仍具挑战，功能评价常依赖步态分析、电生理与组织学检查。较高成本、专门饲养条件与较长实验周期可能限制羊模型的广泛使用。
4.5 非人灵长类模型
非人灵长类（NHPs）在解剖与功能上与人类高度相似，尤其在复杂感觉运动与皮质功能方面。其高度发达的感觉运动系统、皮质组织与行为复杂性，使其在研究精细运动控制、感觉辨别、皮质可塑性与复杂重建手术方面尤为有用。NHP研究常使用正中神经、尺神经、桡神经与面神经模型，可研究高度复杂的感觉运动功能与灵巧手部运动，这是目前临床前周围神经研究中最接近人类功能恢复的近似。NHP研究加深了对神经损伤后皮质适应的理解，并促进了先进神经转位手术的发展。然而，其使用受伦理考量、高成本与严格法规要求限制。常用动物模型的主要应用、优势与局限可归纳为：啮齿类用于机制、遗传学与概念验证研究，优势为低成本、再生快与遗传工具，局限为再生速度及神经束组织较人类简单；兔用于生物材料测试、导管评估与显微外科，优势为神经较大与中等规模手术，局限为对广泛长距离损伤适用性有限；猪用于转化研究、器械验证，优势为解剖与尺寸与人类相似，局限为成本、饲养与围手术期管理；羊用于长距离缺损与先进再生疗法，优势为临床相关解剖与长期随访，局限为成本、后勤与实验周期较长；NHPs用于皮质可塑性与神经转位研究，优势为最接近人类感觉运动功能，局限为伦理、高成本与法规约束。
5 新兴再生疗法中的动物模型
5.1 生长因子与药理学方法
早期周围神经修复研究集中于使用神经营养因子与药理学药物以支持神经元存活、促进轴突生长并调节损伤微环境。神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）与胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）等生长因子在实验模型中通过改善神经元活力与支持轴突跨病灶延伸而取得令人鼓舞的结果。然而，直接递送生长因子也存在局限：单次给药常因快速降解与清除而作用短暂，过高浓度则可能导致异常出芽、神经病理性疼痛或其他不良再生反应。这些局限推动了控释系统的发展，包括水凝胶、微球、纳米颗粒及可维持治疗分子局部持续释放的生物活性支架。同时，靶向细胞内信号通路、炎症与细胞骨架动力学的药理策略在临床前研究中显示良好前景，例如抑制RhoA/ROCK通路与轴突延伸增强及功能恢复改善相关；抗氧化与抗炎药物也因能稳定再生环境、降低氧化应激与支持施万细胞存活而被研究。免疫调节近来成为周围神经修复的又一靶点，实验证据表明促进与组织修复及炎症消退相关的巨噬细胞表型可增强轴突再生、再髓鞘化、血管生成与功能恢复。许多此类效应只能在体内恰当评估，实验研究也表明生物分布、释放动力学、生物材料相互作用与局部免疫反应等因素可显著影响治疗表现，凸显临床应用前进行充分临床前评估的必要性。
5.2 细胞类与无细胞疗法
细胞疗法已成为周围神经再生研究的重要领域。来源于骨髓、脂肪组织、嗅黏膜与牙髓的间充质干细胞（MSCs）在多种实验模型中显示出有前景的再生效应。现有证据提示这些效应主要通过旁分泌机制而非直接分化为神经细胞实现。MSCs释放多种细胞因子、神经营养因子、EVs与外泌体，可调节炎症、促进血管生成、刺激施万细胞活性并支持轴突再生。条件培养基（CM）与分泌组疗法也日益受到关注。使用嗅黏膜MSCs的研究显示，CM可改善组织构筑、减轻炎症并促进轴突再生，同时避免直接细胞移植的许多局限；人牙髓干细胞（hDPSCs）来源CM含神经营养因子、再生蛋白及富含miRNA的EVs，可同时影响多条再生通路。这些发现提升了对无细胞再生策略的兴趣：EVs与外泌体保留母细胞的许多有益特性，同时降低细胞存活、肿瘤形成、免疫相容性与生产复杂性相关顾虑。然而，实验研究也提示重要挑战，包括快速清除、分布异质及对炎症、血管化与ECM组成等局部因素的强依赖。为应对这些局限，越来越多研究关注将分泌组来源产物与能保护和控释生物信号的生物材料结合，此类组合可能改善治疗表现并促进未来临床应用。
5.3 生物材料与神经导管
生物材料与神经导管（NGCs）已成为周围神经组织工程的关键组成。现代NGCs最初作为自体神经移植替代物开发，如今已不再局限于提供结构支持，而成为引导再生与递送治疗药物的多功能平台。过去十年开发了多种可降解生物材料，包括胶原、壳聚糖、明胶、丝素蛋白、透明质酸及复合聚合物配方，这些材料更接近天然神经ECM，为细胞浸润与再生提供有利环境。研究凸显了壳聚糖导管联合MSC来源疗法的再生潜力：羊模型研究显示壳聚糖导管联合嗅黏膜MSCs或CM可增强再生结局并支持结构与功能恢复；大鼠模型中使用hDPSCs联合相同壳聚糖导管也报告了类似结果。除材料组成外，导管结构也成为重要发展方向：取向纳米纤维、微通道与分级内部结构可引导施万细胞迁移与轴突生长，同时更贴近天然神经组织构筑；犬模型中也报告了类似益处，微/纳米纤维复合导管支持跨越临床相关长距离损伤的再生。生物组分的整合进一步拓展了NGCs的能力，当前实验设计常整合生长因子、干细胞、脱细胞ECM、水凝胶与EVs，构建可同时提供结构、生化与免疫调节支持的生物活性构建体。静电纺丝、三维打印、编织与机织等制造技术可精确控制导管几何、孔隙率、力学性能与生物组成，这些进展推动着日益精细并可能实现患者个体化的再生构建体发展。
5.4 电刺激与生物电子方法
电刺激（ES）作为促进周围神经再生的辅助策略受到广泛关注。实验研究表明，短时低频刺激可加速轴突生长、增强施万细胞活性并改善神经修复后功能恢复。导电生物材料的发展为结构引导与生物电子调控相结合创造了新可能；导电聚合物与电活性支架可影响细胞行为、支持神经再生并对局部再生环境提供额外控制。近期进展还促成了可在修复关键阶段提供临时刺激的可生物吸收电子刺激器。动物模型在确定刺激方案、评估生物相容性及评价器械长期安全性方面发挥了重要作用。尽管这些技术仍大多处于实验阶段，将生物电子方法与生物材料、MSC来源产物及控释系统结合，可能为未来增强周围神经再生提供新机会。
5.5 基因类疗法
基因类方法正被探索为通过靶向调控修复相关分子通路来增强周围神经再生的手段。病毒与非病毒递送系统的发展使调控与神经元存活、轴突生长、施万细胞重编程及炎症相关基因的表达成为可能。使用基因修饰动物模型的研究已鉴定出若干重要再生调控因子，包括c-Jun、磷酸酶与张力蛋白同源物（PTEN）、生长相关蛋白43（GAP-43）及一系列神经营养信号通路；调控这些靶点在临床前研究中产生令人鼓舞的结果并凸显其治疗潜力。基因组编辑技术尤其是CRISPR/Cas9的进展，使更精确地操控再生通路成为可能。实验工作表明可激活内源性神经营养基因、抑制抑制性信号通路并增强内在再生能力。尽管有这些进展，仍须解决载体安全性、免疫反应、脱靶效应及基因表达长期控制等挑战，因此动物模型在基因干预临床应用前评估其安全性与有效性方面仍不可或缺。
5.6 临床前研究的转化启示
尽管再生医学取得重大进展，许多在实验中表现良好的疗法未能在临床取得类似成功。动物研究表明治疗表现不仅取决于生物学效力，还取决于递送策略、生物分布、血管整合、免疫相容性、力学稳定性与长期功能恢复等因素。在简化实验条件下看似有效的疗法，在涉及长距离缺损、延迟修复、衰老或复杂组织损伤等更具挑战性的情境中常表现下降，这凸显在更贴近临床现实的模型中逐步评估再生方法的必要性。另一重要启示是实验结局受研究设计强烈影响：许多研究在年轻健康动物中实施急性损伤，而患者常表现为延迟修复、年龄相关改变、代谢紊乱或合并组织创伤，故高度受控实验环境中的阳性结果可能高估临床疗效；建立更好复现这些条件的模型可提高临床前研究的预测价值并促进成功临床转化。主要再生策略及其机制、常用动物模型与主要局限可概括为：生长因子（神经营养支持，啮齿类、羊，半衰期短）；药理药物（信号与炎症调节，啮齿类，向人类转化）；MSC类疗法（旁分泌信号与免疫调节，啮齿类、羊，细胞存活与标准化）；条件培养基（递送分泌因子，啮齿类、羊，批次变异）；细胞外囊泡（无细胞再生信号，啮齿类、羊，生物分布与生产）；NGCs（结构引导，所有物种，长距离疗效）；生物电子疗法（电刺激，啮齿类、NHPs，方案优化）；基因类疗法（分子通路调控，啮齿类，安全性与递送）；联合疗法（多重再生机制，羊、猪，生产复杂性）。
6 转化挑战
6.1 物种相关差异
主要挑战在于没有任何动物模型能完全复现人类PNI的生物学复杂性与临床变异性。物种间在神经解剖、神经束组织、再生速率、免疫反应、寿命及生物力学负荷上存在差异，可影响实验结局，故在一物种中表现良好的疗法未必在另一物种产生类似结果。啮齿类因再生快、生物学特征明确及遗传工具可得，仍是机制研究与早期概念验证的首选；羊与猪等大动物模型为评估再生疗法提供更临床相关的环境，但成本与后勤要求更高。这些差异凸显阶梯式临床前策略的重要性。
6.2 长距离缺损
长距离神经损伤是周围神经修复最大挑战之一。在有利实验条件下短距离缺损可有有限轴突再生，但广泛缺损常超出受损轴突再生能力而需手术重建。实验证据表明再生结局随缺损长度增加而下降；更长再生距离延长失神经、减少施万细胞支持、损害血管化、增加纤维化并降低靶点再支配准确性。因此，在短距离啮齿类模型中表现良好的疗法，在临床相关长距离损伤中常显示较差结局。羊与猪模型可建立与人类相似大小的神经缺损，从而在更现实条件下评估神经导管、生物材料与先进再生疗法，为临床应用前提供更严格评估。
6.3 手术转化与修复时机
指导现代神经重建的许多原则来自动物研究。实验工作帮助确定了无张力神经缝合、移植物方向、血管供应保护及神经转位术中合适供受体匹配等手术实践关键方面。这些研究最明确的观察之一是修复时机的重要性：长期失神经逐步损害施万细胞修复能力、减少神经营养支持、促进纤维化并加速骨骼肌与感觉受体等靶器官退变，因此即使轴突再生成功，延迟干预也常与较差功能恢复相关。实验模型还支持了补充常规显微外科修复的再生策略发展：生物材料、干细胞来源产物、生长因子递送系统与电刺激在联合已确立修复技术时均显示有益效应。这些观察共同表明，成功的周围神经重建不仅取决于手术技术，也取决于再生所处的生物学环境。
6.4 神经可塑性与功能解读
PNI后恢复不仅取决于周围再生，也取决于整个中枢神经系统的适应性改变。损伤后感觉运动回路发生广泛重组，使代偿机制可在周围完全再支配前部分恢复丧失功能。多项研究显示皮质重映射、脊髓重组与侧支出芽参与神经损伤后功能恢复。这些适应虽可改善功能结局，却也可能使临床前研究解读复杂化，因为行为改善并不必然反映解剖学再生成功。因此，行为学评估应与电生理、组织学与形态学评价结合解读，以区分真正的再生性恢复与代偿性适应。
6.5 结局评估与标准化
再生结局评估仍是周围神经研究的挑战。不同实验室在损伤模型、评估方法、随访期与报告标准上存在相当大变异，使研究间比较更困难并降低可重复性。功能恢复通常采用行为学、电生理、组织学与形态学指标组合评估：步态分析与行走轨迹评估等行为学测试提供运动恢复信息，电生理研究评估神经传导与神经肌肉再支配，组织学与形态学分析则通过评估轴突再生、髓鞘化、血管化与组织构筑加以补充。结构再生证据并不总对应功能改善，因此标准化多模态结局评估对提高可重复性、促进研究间比较及提升临床前发现预测价值仍十分重要。
6.6 伦理与法规考量
伦理考量是周围神经再生研究的固有组成部分，应贯穿研究设计与实施全过程。3Rs原则持续指导全球负责任的动物实验与监管框架。随着再生疗法日益复杂，伦理责任已超出动物福利，涵盖科学严谨性、可重复性与转化相关性；设计不良的研究不仅损害科学有效性，也可能削弱使用动物模型的伦理正当性。大动物模型因复杂性、资源需求与伦理影响增加而需审慎考量，此类研究应以初步小动物实验证据支持并以明确研究目标为正当理由。尽管如此，羊、猪与非人灵长类等大动物模型可提供手术可行性、生物材料性能、长期安全性与功能结局等信息，这些在小物种中难以获得。最终，负责任的动物研究需在科学进步与伦理责任之间取得平衡，严谨实验设计、透明报告与临床相关目标是确保动物研究持续为PNI安全有效疗法开发作出有意义贡献的关键。
7 未来方向
尽管周围神经再生研究取得重大进展，完全功能恢复仍难以实现，尤其在严重损伤、长距离缺损、延迟修复与慢性失神经中。当前研究日益关注能同时针对多种再生机制的策略，而非依赖单一治疗干预。EVs作为无细胞治疗替代物日益受到关注：来源于MSCs、DPSCs及其他再生细胞群的EVs含蛋白质、细胞因子、生长因子、microRNAs与信号分子，可同时影响多条再生通路；与直接细胞移植相比，EVs疗法可能具有更低免疫原性、更好稳定性、简化储存要求及潜在更低的法规复杂性，其脂质膜可保护生物活性货物免受细胞外降解，同时保留关键旁分泌再生效应。携带定制治疗货物（包括microRNAs、蛋白质与核酸）的工程化EVs可能进一步拓展这些方法的再生潜力。生物材料预计将在未来再生疗法中发挥日益重要的作用：现代NGCs作为生物活性平台而非简单结构支持，新兴设计整合取向微结构、生物活性涂层、ECM组分、EVs、生长因子与免疫调节分子，以更好复现天然神经的再生环境；三维生物打印、静电纺丝与仿生支架制造的进展可精确控制导管几何、孔隙率、力学行为与生物组成；近期发展还关注能响应力学、电学或生化刺激的智能生物材料，实现对再生微环境的动态调控。证据日益表明联合多种治疗策略优于单一干预，将生物材料与MSC来源产物、EVs、生长因子或基因递送系统整合可同时靶向多条再生通路。生物电子医学仍是活跃研究方向：ES已被证明可加速轴突再生、增强施万细胞活性并改善神经损伤后功能恢复；导电生物材料、柔性电子与可生物吸收刺激器为将电调控与再生支架整合创造了新机会，确定最佳刺激方案并理解其与生物疗法的相互作用仍是重要目标。基因类疗法持续快速演进：病毒与非病毒递送系统现已能日益精确地调控参与施万细胞重编程、神经元存活、炎症与轴突生长的基因；CRISPR/Cas9等基因组编辑技术拓展了操控再生通路并可能纠正周围神经病相关遗传缺陷的能力，但安全性、递送效率与基因表达长期控制等挑战仍存。提高临床前模型的临床相关性同样重要：多数研究仍依赖年轻健康动物接受急性损伤，而患者常表现为延迟修复、衰老相关改变、代谢紊乱或复杂组织损伤，建立更好复现这些条件的模型可提高临床前研究的预测价值；大动物模型可能在此过程中发挥重要作用，因其提供啮齿类难以充分复现的解剖尺寸、功能需求与长期评估机会。人工智能、计算建模、先进成像与多组学技术也有望加速该领域进展：机器学习方法可改善行为学、电生理、影像与组织学数据分析，并帮助识别与再生成功相关的生物标志物；单细胞转录组学、空间转录组学、蛋白质组学与代谢组学正为调控神经修复的细胞相互作用提供新见解，并可能促进新治疗靶点的鉴定。新兴多组学研究还使人类与啮齿类周围神经组织（包括修复型施万细胞）的直接比较成为可能，这些比较分析正开始识别保守再生通路与可能导致临床前与临床结局差异的物种特异分子特征；通过加深对实验模型与人类神经修复之间生物学相似性与差异的理解，这些方法可能有助于优化动物模型选择并支持开发更具临床相关性的再生疗法。未来周围神经再生的进展很可能来自再生生物学、生物材料科学、组织工程、基因调控、生物电子学与计算技术的整合；能同时处理神经元存活、轴突引导、血管化、免疫调节与靶器官保护的疗法，可能为改善PNI后功能恢复提供最大潜力。
8 结论
尽管重建显微外科、组织工程与再生医学取得相当进展，PNI仍是重大临床挑战。虽然对神经变性与修复的生物学机制认识已有实质进步，但完全功能恢复仍难以实现，尤其在严重损伤、长距离缺损、慢性失神经与延迟干预病例中。动物模型对推进周围神经再生认识具有根本性作用：啮齿类研究为神经修复相关细胞与分子过程提供了重要见解，大动物模型则使在更接近临床现实的条件下评估再生疗法成为可能。现有证据表明成功神经修复依赖多种生物学过程的相互作用，包括施万细胞支持、免疫调节、血管化、轴突再生与靶点再支配；这种复杂性有助于解释为何许多有前景疗法在临床转化中仍面临困难。由于没有任何单一动物物种能完全复现人类PNI的复杂性，互补模型在整个临床前开发路径中仍不可或缺。未来进展将取决于审慎选择临床相关模型、严谨实验设计、标准化结局评估及生物学发现与转化策略之间更好的整合；这些方法对提高临床前研究的预测价值、支持开发具有更佳临床前安全性与有效性证据并能改善PNI后功能恢复的疗法至关重要。因此，最佳动物模型应根据所研究的生物学机制、损伤范式、治疗方式、所需再生距离与功能终点来选择，而非依据固定的物种等级。
