《Journal of the Peripheral Nervous System》：Molecular Mediators Associated With Myelination, Demyelination, and Remyelination in the Peripheral Nervous System
周围神经系统（PNS）负责支配中枢神经系统（CNS）以外的所有身体区域，后者包括大脑、脊髓和视神经。虽然髓鞘是CNS和周围神经细胞高效功能所必需的组成部分，但对PNS神经元尤为重要，因为其细胞体距离支配的靶标相当远。因此，PNS中髓鞘含量和形成的调节是一个精心控制的过程，涉及许多细胞和分子参与者。周围神经是一个多细胞环境，包含几种非神经元细胞类型，如成纤维细胞、内皮细胞、周细胞、驻留巨噬细胞以及非髓鞘形成和髓鞘形成的施万细胞，所有这些细胞都对PNS稳态有贡献。本综述聚焦于施万细胞和巨噬细胞及其分子介质在PNS稳态和损伤后周围髓鞘形成、维持、降解和再形成中的作用。
1 PNS髓鞘发育与稳态
1.1 周围神经
周围神经是一个多细胞环境，结构上由神经束组成，这些神经束包含轴突（成人坐骨神经中从细胞体延伸超过1米）和稳态支持的非神经元细胞，这些细胞被胶原纤维包裹，称为内膜（endoneurium）[1-3]。内膜进一步被神经束膜（perineurium）包裹[2]，后者由表达紧密连接和胶原纤维的同心层神经束膜细胞组成[3, 4]。将神经束聚集在一起的是第三层结缔组织，称为外膜（epineurium）；该层主要由胶原、弹性纤维和细丝组成[2, 3]。几种非神经元细胞类型，如成纤维细胞、内皮细胞、周细胞、驻留巨噬细胞以及非髓鞘形成和髓鞘形成的施万细胞，在稳态和损伤后支持PNS神经元的功能。本综述聚焦于施万细胞和巨噬细胞在PNS髓鞘形成、脱髓鞘和再髓鞘化中的作用，重点关注分子介质。
1.2 PNS髓鞘组成
当PNS中形成髓鞘时，最新部分位于最内层，最老部分离轴突最远[5]。髓鞘由脂质和蛋白质组成，两者比例因物种而异。通常，PNS髓鞘由约20%–30%的蛋白质和剩余70%–80%的脂质组成[6-8]。蛋白质含量主要包括髓鞘蛋白零（P0）、髓鞘碱性蛋白（MBP）和P2碱性蛋白[9-11]，而髓鞘相关糖蛋白（MAG）、髓鞘蛋白22、蛋白脂质蛋白、髓鞘和淋巴细胞蛋白（MAL）以及连接蛋白32含量较低[11-15]。
PNS髓鞘中的脂质包括胆固醇、乙醇胺磷酸甘油酯、胆碱磷酸甘油酯、丝氨酸磷酸甘油酯、肌醇磷酸甘油酯、鞘磷脂、半乳糖脑苷脂、半乳糖脑苷脂衍生的硫苷脂、神经节苷脂、神经酰胺和脂肪酸[6-8, 16-18]。胆固醇是PNS和CNS髓鞘中的主要脂质[6-8]，其存在对两个神经系统的正常髓鞘形成至关重要[19-21]。此外，PNS髓鞘中的蛋白质和脂质之间存在密切关系。例如，Saher等人[21]表明，胆固醇对于P0从内质网运输到活跃髓鞘形成区域至关重要，而表达特定标志物（如MAL和CD59）的脂筏对于髓鞘蛋白的运输是必需的[12]。
1.3 施万细胞及其髓鞘化和非髓鞘化命运
施万细胞是PNS的胶质细胞，起源于神经嵴[22]。这发生在大鼠胚胎第14-15天（E14-15）和小鼠E12-13天[23]。首先产生施万细胞前体，然后分化为未成熟施万细胞（大鼠E15至E17；小鼠E13–15）。未成熟施万细胞随后成为非髓鞘化施万细胞（也称为Remak细胞）或髓鞘化施万细胞，后者涉及促髓鞘化阶段[24]。正如其他综述中所述[22-24]，每个施万细胞阶段由多种标志物识别，且选择性因子参与其存活。例如，施万细胞前体的健康依赖于轴突衍生信号，这些信号主要由神经调节蛋白（neuregulin）生长因子家族组成[25-27]。未成熟施万细胞（从施万细胞前体分化而来）失去这种轴突依赖性，并通过建立自分泌环来阻止凋亡，从而支持自身存活。这涉及释放生长因子，如胰岛素样生长因子、血小板衍生生长因子、白血病抑制因子、溶血磷脂酸和神经营养因子-3（NT-3）[23, 28-31]。此时，注定要髓鞘化的未成熟施万细胞将大量增殖并分化为促髓鞘化施万细胞。这些细胞随后将其细胞质突起延伸至轴突束中，逐渐将它们分离成更小的束，并最终与每个轴突（通常是大直径轴突）建立1:1的关系，这一过程称为径向分选（radial sorting）[32, 33]。这些被称为髓鞘化施万细胞的细胞将进一步分化，并随着其膜的延伸同心包裹轴突以产生髓鞘。相比之下，非髓鞘化施万细胞包裹多个小直径轴突（C纤维，直径<1?μm）以形成Remak束，并通过膜延伸保持单个轴突分离，但它们不形成髓鞘[34]。本综述总结了与这些细胞表型相关的细胞和细胞外分子因子，以及它们在生命全程和损伤后如何促进PNS中的髓鞘形成、脱髓鞘和再髓鞘化（表1）。为了聚焦，讨论的细胞成分是施万细胞和巨噬细胞。研究人员也认识到，对髓鞘形成/包裹和功能的绝对确认需要形态学和电生理学验证。
施万细胞的命运（即非髓鞘化与髓鞘化）在发育过程中确定，最初被认为是由轴突口径决定的。Voyvodic[35]表明，通过增加被支配靶器官的大小，导致轴突口径增大，从而引起施万细胞对轴突的髓鞘化；Park等人[36]最近可能鉴定出了一种解释该现象的分子机制，他们表明机械感觉施万细胞可以通过肌动蛋白样6A感知轴突直径。虽然髓鞘化与轴突直径之间存在关联[37]，但施万细胞表型以及由此产生的PNS髓鞘化与施万细胞内在或存在于神经环境（如基底层和神经元）中的许多分子标志物相关[38, 39]。
1.3.1 Remak施万细胞
除了为其包裹的轴突提供代谢支持[40, 41]外，Remak施万细胞对神经元功能的重要性在选择性阻断非髓鞘化施万细胞中ErbB信号时被揭示，该研究使用了仅在非髓鞘化施万细胞中表达显性负性ErbB受体的转基因小鼠。这导致小直径轴突的进行性丢失，随后导致对热和冷的敏感性丧失[42]。这些动物还表现出施万细胞存活和增殖的增加，这意味着在成年小鼠中，非髓鞘化施万细胞中的ErbB信号抑制增殖。ErbB是神经元跨膜蛋白神经调节蛋白（NRG）1-III型的受体，后者在小直径轴突中低水平表达。有趣的是，Remak施万细胞的命运可以在适当条件下改变，成为髓鞘化胶质细胞[43, 44]。Aguayo等人[43]表明，当小鼠颈交感干神经（即非髓鞘化纤维）被移植到再生中的腓肠神经（即髓鞘化纤维）中时，颈交感干施万细胞能够形成髓鞘。在体外也观察到类似效应，当通常低表达NRG1-III型的大鼠颈上神经节神经元用NRG1-III型慢病毒转染时，与大鼠施万细胞共培养后，相对于未转染神经元，产生了更多MBP
+髓鞘片段[44]。
1.3.2 髓鞘化施万细胞
髓鞘化施万细胞倾向于髓鞘化较大口径的运动轴突和感觉A纤维。Zorick等人[45]、Jaegle等人[46]和Arroyo等人[47]是最早表明髓鞘化施万细胞谱系内的不同阶段与某些分子特征（即转录因子）相关的部分研究者。例如，在小鼠中，SCIP/Tst-1/转录因子1（八聚体转录因子6：Oct-6）和转录因子2（Brn-2）[48, 49]在促髓鞘化施万细胞向髓鞘化施万细胞转变过程中短暂增加，而Krox-20/Egr2（早期生长反应蛋白2）[50, 51]和Brn-5[52]与髓鞘化施万细胞的定型相关。参与施万细胞分化为髓鞘化表型以及髓鞘化正调节因子的其他转录因子包括：Ski、Nab1/2、锌指E-box结合同源框2（Zeb-2）、核因子κB（NF-κB）和SRY-Box转录因子10（Sox10）[34, 46, 49, 50, 53, 54]。最近，使用施万细胞信号转导和转录激活因子（Stat）1条件性缺失小鼠，Xu等人[55]通过显示Stat1通过与Rab11家族相互作用蛋白1启动子相互作用，作为施万细胞分化和随后髓鞘化的诱导因子。
在众多已鉴定的转录因子中，Krox-20/Egr2和Oct-6是两个特征最明确的标志物，已被证明对髓鞘化施万细胞的分化至关重要。Oct-6是促髓鞘化施万细胞及时分化为髓鞘化施万细胞所必需的，正如Oct-6敲除小鼠所示[46, 48]。然而，其在施万细胞中的表达是短暂的，在促髓鞘化阶段达到峰值，然后在出生后发育过程中逐渐下调。促髓鞘化施万细胞中Oct-6的诱导由轴突接触相关信号强烈诱导，随后激活包括Krox-20/Egr2在内的一组基因[56]。Krox-20/Egr2仅在产生髓鞘的施万细胞中表达，并且这些胶质细胞在小鼠整个生命中持续表达Krox-20/Egr2蛋白[51]。Krox-20/Egr2的高表达对于髓鞘化高峰后Oct-6的下调、髓鞘脂质合成所需酶的激活以及主要PNS髓鞘基因P0和MBP的激活是必需的。
关于其他已鉴定的转录因子，Brn-2在鸡和小鼠坐骨神经中具有与Oct-6相似的发育表达谱，并且其功能在很大程度上与Oct-6在调节从促髓鞘化到髓鞘化施万细胞的转变中重叠[49]。Nab1/2蛋白与Krox-20/Egr2形成复合物，如在Nab1/2转染的JEG3细胞和神经调节蛋白处理的大鼠施万细胞中所见[57]，并且是髓鞘化施万细胞中Krox-20/Egr2的关键转录调节因子[23, 58]。Quintes等人[59]进一步证明，Zeb-2对于正确的轴突分选和髓鞘化至关重要，因为当仅在小鼠施万细胞中敲除它时，无法抑制与分化抑制相关的基因。
如上所述，在体内已充分证实，髓鞘化施万细胞在发育过程中经历多个阶段，每个阶段都有多种标志物特征[22-24]。随着新技术（如单细胞RNA测序）的发展，最近对大鼠施万细胞与背根神经节（DRG）共培养的分析表明，在PNS髓鞘化过程中，转录水平上也可能存在三种不同的表型[60]。首先，存在未成熟增殖性施万细胞，其表达谱与细胞周期和微管动力学相关。第二个促髓鞘化簇与c-Jun N末端激酶（JNK）级联、细胞分化、突触信号、神经元突起发育和髓鞘相关，而第三阶段是髓鞘化簇，与肌动蛋白细胞骨架极性、细胞-细胞粘附、神经元包裹和髓鞘形成相关。
这些表型和/或其他表型是否也能在体内观察到仍有待确定。然而，体内施万细胞转录亚群和已知发育阶段的鉴定，将允许确定特定组别的施万细胞是否在PNS损伤后或PNS发育性髓鞘化病理中（如遗传性神经病Charcot–Marie–Tooth（CMT）或自身免疫性疾病慢性炎性脱髓鞘性多发性神经根神经病（CIDP））受到更严重的负面影响。如果是这种情况，可以设想针对所涉及施万细胞亚群特异性标志物的治疗选择性。
1.4 PNS髓鞘形成
1.4.1 细胞外空间分子的作用
几十年来，已鉴定出许多分子因子作为髓鞘化施万细胞功能的诱导剂或抑制剂（图1）。最早鉴定出的一些是细胞外空间成分[61-64]。例如，体外大鼠系统显示，钙水平影响结旁间隙中施万细胞轴突膜连接[65]，而成纤维细胞表面分子和分泌因子影响施万细胞的包裹和增殖[66]。还发现细胞外基质胶原是施万细胞存活、成束和髓鞘化所必需的[67]。
1.4.1.1 层粘连蛋白
在这些工作中，层粘连蛋白作为施万细胞分泌的促进大鼠神经突生长的重要因子出现。这值得注意，因为Eldridge等人[68]在体外证明，发育过程中施万细胞启动髓鞘化取决于这些胶质细胞形成基底膜的能力，该基底膜包裹每个施万细胞/轴突单位。这些研究人员[69, 70]还表明，抗坏血酸完成施万细胞分化，从而使这些胶质细胞能够形成基底膜。在施万细胞产生的四种层粘连蛋白亚型中，层粘连蛋白-211和层粘连蛋白-411已被证明有助于施万细胞髓鞘化以及径向分选过程中的增殖[71]。支持证据是，小鼠中层粘连蛋白-211的缺失与混合口径的无髓鞘轴突束相关，而层粘连蛋白-411的缺失导致轴突束内髓鞘化水平可变。此外，使用野生型（WT）和营养不良小鼠，Previtali等人[72]证明，层粘连蛋白功能在轴突分选过程中通过β1整合素介导，但在髓鞘化过程中通过肌营养不良蛋白聚糖、α6β1（α6β1）和α6β4（α6β4）介导。
层粘连蛋白受体的转录调控部分已被阐明，Yes相关蛋白（YAP）和Taz（具有PDZ结合基序的转录共激活因子）（两者均为Hippo通路的效应子）在髓鞘化和非髓鞘化施万细胞中发挥重要作用[73]。例如，当小鼠施万细胞中Taz的条件性敲除为纯合子，且YAP以杂合子方式表达时，肌营养不良蛋白聚糖和整合素α6β1及α6β4（已被证明是在径向分选中起作用的层粘连蛋白受体[74, 75]）减少。在他们的研究中，Poitelon等人[73]表明，在层粘连蛋白存在以及机械刺激（如拉伸）下，YAP和Taz定位于施万细胞核。通过一系列条件性敲除实验（其中两个基因的一个等位基因被保留），作者注意到，当至少存在一个Taz等位基因时，未观察到径向分选改变的临床表型。因此，尽管YAP和Taz确实功能冗余，但Taz是正确分选发生所必需的。此外，当Taz被条件性敲除（无论是否存在一个YAP等位基因）时，施万细胞增殖显著低于WT动物，同时髓鞘化纤维减少。因此，Taz也参与施万细胞增殖。YAP和Taz是TEA结构域家族成员1转录共激活因子，因此，它们的敲除导致整合素α6和肌营养不良蛋白聚糖表达下降。值得注意的是，RNA测序显示，敲除导致脂质和胆固醇生物合成失调，并伴有固醇调节元件结合蛋白2（Srebf2）mRNA的显著下调（稍后详细讨论）。同样重要的是，PNS中髓鞘化的正确时机和数量是通过层粘连蛋白-211抑制神经调节蛋白和蛋白激酶A（PKA）信号传导来实现的，这是启动髓鞘化所必需的[76]。使用NRG1-III型和层粘连蛋白-211缺失及过表达的小鼠和大鼠施万细胞与DRG神经元共培养，发现增强的PKA激活放大了神经调节蛋白下游的促髓鞘化信号，如ErbB2及其效应子Grb2相关结合蛋白-1，随后增加了促髓鞘化转录因子Oct-6和Krox-20/Egr2的表达。因此，层粘连蛋白-211似乎通过限制PKA激活来抑制NRG1-III型，但这主要发生在较小直径的轴突中。
1.4.2 神经营养因子
继细胞外空间研究之后，一系列研究表明，神经营养因子在调节髓鞘化和调节施万细胞中发挥正面和负面作用[77, 78]。神经营养因子家族包括神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、NT-3和NT-4/5[79]。它们的信号通过两种类型的受体介导：高亲和力Trk受体酪氨酸激酶和低亲和力p75神经营养因子受体（NTR）[44]。p75
NTR以相似亲和力结合所有四种神经营养因子，并作为Trk受体的共受体，而三种不同类型的Trk受体对特定神经营养因子具有特异性：TrkA结合NGF，TrkB结合BDNF和NT-4/5，TrkC优先与NT-3相互作用[44]。使用大鼠和鹌鹑施万细胞/DRG共培养物以及p75
NTR-/-小鼠，BDNF被鉴定为PNS髓鞘化的正调节剂[78, 80]，而NT-3被发现是负调节剂[78]。此外，在小鼠中应用神经营养因子融合蛋白表明，BDNF的促髓鞘化作用由p75
NTR[78]和TrkC受体[58]介导，而NT-3通过TrkC介导其髓鞘抑制效应[58]。
1.4.3 NRG1
除了细胞外空间因子和神经营养因子外，NRG1-III型及其切割调节因子β-位点淀粉样前体蛋白裂解酶1（BACE1）和肿瘤坏死因子-α转换酶（TACE/去整合素和金属蛋白酶结构域（ADAM）17）成为PNS髓鞘化的贡献者[44, 81]。髓鞘化施万细胞倾向于髓鞘化高表达NRG1-III型的大口径轴突[81]，并且需要ErbB信号进行存活和髓鞘化[26, 81]。如果小鼠神经元中NRG1-III型过表达，则发生过度髓鞘化[81]，而选择性阻断髓鞘化施万细胞中的ErbB信号导致髓鞘化缺陷[26]。
NRG1-III型与施万细胞上的ErbB3受体结合，后者由于构象变化而与ErbB2形成异二聚体。这种相互作用激活多个信号转导通路，如磷脂酰肌醇3-激酶PI3-激酶（PI3K）[26, 82]和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK），后者被证明在体外介导大鼠施万细胞分化、排列和早期髓鞘化[83, 84]。磷酸肌醇磷脂酶C-γ通路也被刺激，在缺乏神经嵴中钙调神经磷酸酶B1的小鼠中，这导致施万细胞从前体分化以及激活髓鞘化程序的Krox-20/Egr2表达[85, 86]。NRG1-III型由BACE1和TACE/ADAM17在不同位点切割。这些酶分别是PNS髓鞘形成的正负调节因子，因为小鼠中BACE1的敲除导致低髓鞘化[87, 88]，而运动神经元中TACE/ADAM17条件性缺失的小鼠或体外DRG神经元中慢病毒介导的TACE敲低显示过度髓鞘化轴突[89]。因此，它们的水平有助于确定发生的髓鞘化数量。至于切割后可能的神经元机制，Trimarco等人[90]在NRG1-III型转染的大鼠DRG神经元中显示，一旦NRG1-III型被切割，细胞内部分迁移到细胞核，促进前列腺素D2合酶基因表达增加，随后激活G蛋白偶联受体44，该受体随后与体内前列腺素D2合酶敲除小鼠的髓鞘化相关。
1.4.4 其他——PI3K、AKT、mTOR、GPR126
如上所述，PI3K通路参与发育过程中施万细胞的分化。有趣的是，似乎从其激活产生两条不同的通路，分别正向和负向调节髓鞘化[91]。负调控通路涉及基底膜中层粘连蛋白-211的表达，其中小鼠施万细胞上的α6β4整合素信号传导激活PI3K和血清/糖皮质激素调节激酶1，导致N-myc下游调节基因-1磷酸化，随后抑制髓鞘化。正调控通路也由Heller等人[91]鉴定，涉及轴突NRG1-III型与大鼠和小鼠施万细胞/DRG神经元共培养物中ErbB受体复合物的结合，其中PI3K的激活导致α丝氨酸/苏氨酸激酶（AKT）刺激，随后激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）和S6核糖体蛋白。使用BACE1缺失小鼠，Hu等人[87]进一步证明，通过BACE1切割激活NRG1[87]导致AKT下游磷酸化和随后的mTOR复合物激活。值得注意的是，其他研究表明，当Dlg1（Ste12p转录因子的MAP激酶响应抑制剂）以及因此磷酸酶和张力蛋白同源物（由NRG1/ErbB信号诱导的AKT激活的负调控通路）在体内小鼠中用慢病毒抑制时，发生过度髓鞘化；因此，该通路的正确信号传导对于调节髓鞘厚度是必需的[92]。
随后，当施万细胞中条件性缺乏该因子的小鼠（作者未区分两个mTOR复合物mTORC1和mTORC2）显示低髓鞘化时，mTOR在促进PNS髓鞘化中的参与被认识到[93]。此外，Norrmén等人[94]检查了其激活在髓鞘化背景下的下游效应子，并注意到当编码mTORC1的Raptor基因被敲除时，出现低髓鞘化，反映了Sherman等人[93]的发现。有趣的是，敲除并未影响施万细胞的分化，而是损害了这些胶质细胞启动髓鞘化（即，许多施万细胞表现出促髓鞘化因子，而不是转变为髓鞘化表型）。至于低髓鞘化的机制，Norrmén等人[94]发现，通过小鼠施万细胞中mTORC1（而非mTORC2）的选择性敲除，激活核受体维甲酸X受体γ并随后表达Srebp1c基因，促进了髓鞘化中的脂质合成，并与脂肪酸合酶（FASN）和硬脂酰辅酶A去饱和酶1表达相关。作者还发现，通过未知的激活序列，mTORC1影响了下游靶标，但不影响SREBP2的表达，因为其下游产物异戊烯基二磷酸δ异构酶1（IDI1）和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGCR）因Raptor基因敲除而下调，SREBP1c及其下游靶基因也是如此。
最后，G蛋白在髓鞘化和径向分选中存在参与。使用全局缺失和施万细胞条件性敲除小鼠，Mogha等人[95]和Monk等人[96]表明，粘附G蛋白偶联受体（aGPCR）Gpr126是PNS髓鞘化和径向分选所必需的，因为未观察到Remak束，并且施万细胞停滞在促髓鞘化阶段。此外，异位神经束膜成纤维细胞在突变坐骨神经的内膜中形成异常束[96]。这似乎是通过cAMP水平升高或PKA激活，这与Pou3f1、Krox-20/Egr2、P0和MBP水平升高相关。
1.4.5 固醇调节元件结合蛋白在PNS胆固醇生物合成中的作用
如前所述，胆固醇是PNS髓鞘中的主要脂质。髓鞘化施万细胞从头合成脂肪酸和胆固醇[97, 98]，胆固醇的合成似乎受细胞内固醇水平调节[99]。胆固醇生物合成的启动由SREBP转录因子控制[100]，这些转录因子由髓鞘化小鼠施万细胞表达[101]，并在小鼠中由固醇传感器SREBP切割激活蛋白（SCAP）进行转录后激活[102]。在PNS中，SCAP对于介导髓鞘形成脂质的合成至关重要，因为当从小鼠施万细胞中敲除它时，导致Srebp、Hmgcr和Fasn（脂肪酸合成中的限速酶）mRNA下调，与外周髓鞘脂质组成异常一致。SCAP的敲除还导致细胞外脂质的摄取，以试图补偿受损的合成。
通常，SCAP通过将SREBP从内质网穿梭到高尔基体来调节脂质合成，充当SREBP的护航员[103]。在那里，SREBP被位点1和位点2蛋白酶激活。这导致SREBP N末端结构域的切割，然后进入细胞核与其靶基因启动子中的固醇调节元件结合。SCAP的陪伴功能由胰岛素诱导基因1和2（分别为INSIG1和INSIG2）调节，它们通过SCAP的固醇感应结构域将SCAP结合到内质网，从而阻止SREBP移动到高尔基体进行激活[104, 105]；这些数据来源于293S人胚肾细胞[105]和中国仓鼠卵巢细胞[104]。LeBlanc等人[106]发现，PNS髓鞘化主调节因子Krox-20/Egr2的表达与SCAP、SREBP1（包括SREBP1a和SREBP1c）和SREBP2基因表达的增加平行。这在小鼠中SREBP1和SREBP2的N末端蛋白水平上也得到反映。为了测试SREBP通路分子的平行增加是否影响髓鞘化，作者发现，在髓鞘化之前，Krox-20/Egr2缺陷小鼠中SREBP2和INSIG1（而非SREBP1、SCAP或INSIG2）显著下调，表明SREBP2和INSIG1与髓鞘化之间存在关系。然而，由于Camargo等人[100]观察到施万细胞SREBP2可能在胆固醇生物合成中发挥作用，而SREBP1c可能更参与脂肪酸合成，因此SREBP激活通路似乎对PNS髓鞘化有贡献，但并非必需，因为只有其部分基因直接受Krox-20/Egr2调控。其贡献可能通过与某些成分（如SREBP2）的合作来实现，这些成分可能协助Krox-20/Egr2结合到HMGCR和细胞色素P450家族51的启动子位点。
1.4.6 NRG1与胆固醇生物合成
有趣的是，NRG1可能也参与调节PNS中的胆固醇生物合成，而不仅仅作为髓鞘化的一个促成因素[107]。Pertusa等人[107]观察到，轴突上的NRG1以大鼠施万细胞中与血浆膜胆固醇耗尽时相似的模式反式激活ErbB受体。NRG1刺激导致PI3K激活，随后AKT激活，导致cAMP反应元件结合蛋白/激活转录因子之一的增强。这随后增加了HMGCR启动子的活性，从而增加了胆固醇生物合成。随着胆固醇生物合成的进行，施万细胞质膜围绕轴突扩展形成髓鞘。
轴突上NRG1激活施万细胞上的ErbB受体以调节胆固醇生物合成从而启动髓鞘化的另一条通路似乎是通过Ca
2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CAMK）和MAPK信号传导[108]。这由Kim, Maynard等人[109]通过检查小鼠施万细胞中原癌基因c-Maf（Maf）敲除的效果证明。Maf由髓鞘化施万细胞表达，其在这些胶质细胞中的特异性缺失导致小鼠胆固醇生物合成减少、低髓鞘化和轴突传导速度降低。为了理解Maf如何调节胆固醇生物合成基因的转录，他们注意到Maf在胆固醇生物合成酶Hmgcr和角鲨烯合酶（Fdft1）的增强子区域富集增加，但Srebp1/2 mRNA水平没有变化。有趣的是，在细胞胆固醇清除剂（增加从头合成）存在下，Maf的过表达上调了胆固醇生物合成酶Hmgcr、Fdft1和Idi1。在机制方面，作者确定MAPK信号传导起到稳定Maf的作用，然后Maf可以结合胆固醇生物合成酶的增强子区域。同时，CAMK起到将组蛋白去乙酰化酶（HDAC）5隔离到细胞质的作用，从而允许Maf的去抑制。这是通过增加Maf启动子处组蛋白H3乙酰化来增强Maf，从而增加胆固醇生物合成酶基因表达。
1.5 讨论
因此，显然，发育过程中施万细胞的分化和PNS中髓鞘的形成是复杂且高度调控的过程，涉及多种细胞和分子介质以及信号通路，这些通路不仅存在于施万细胞和PNS神经元内部，也存在于细胞外基质中（例如，分泌的粘附分子）。由于迄今为止已鉴定的每种分子因子对施万细胞分化、增殖或髓鞘化的影响都是部分的，这表明各种因子协同作用以促进上述功能，或者它们形成一个冗余系统，可在基因或蛋白质水平缺陷时作为故障安全机制。例如，如果存在与施万细胞髓鞘蛋白基因突变或施万细胞神经营养因子分泌减少相关的发育性和自身免疫性髓鞘化疾病，可以考虑采用多管齐下的方法来增强施万细胞的髓鞘化：基因修复突变基因，同时增强细胞外空间促髓鞘化因子（如胶原和层粘连蛋白），并增强细胞内阳性信号（如神经营养因子、NRGI-III型、SREBP、mTORC1等）。然而，这些操作的时间点很重要，以便获得正确的髓鞘化量（例如，层粘连蛋白-211早期短暂促进髓鞘化，随后重新表达以停止髓鞘化），同时理解髓鞘化启动因子（例如，mTORC1）可能应在施万细胞分化完成后应用。
由于多种成分参与髓鞘化，PNS髓鞘的分解及其随后再形成很可能也存在类似的复杂性。这确实在接下来的两节中揭示，这两节介绍了关于PNS损伤和疾病后髓鞘降解以及再髓鞘化同样精妙过程的最新知识。
2 PNS中的脱髓鞘以及施万细胞和巨噬细胞的贡献
2.1 PNS损伤后的轴突和髓鞘分解
2.1.1 轴突变性
Wallerian变性是足够严重损伤远端轴突部分变性的过程[110]。正如Coleman和H?ke[111]全面综述的那样，对于周围神经，轴突的变性依赖于无菌-α和Toll/白细胞介素1受体基序包含蛋白1（SARM1）的激活，这是由于烟酰胺单核苷酸腺苷酰转移酶2向受损远端轴突的信号传递丧失。SARM1通过两种机制驱动变性：（1）烟酰胺腺嘌呤二核苷酸减少，以及（2）从细胞内储存中动员钙离子。随着钙离子从细胞外空间流入受损轴突，钙离子激活钙蛋白酶，这些蛋白酶介导细胞骨架降解和神经丝蛋白水解[112-115]。这个过程很快——在钙离子流入后一小时内，轴突出现串珠状和碎裂，这表明大部分轴突崩解已经发生[116]。值得注意的是，在轴突变性期间，胆固醇生物合成也下调[117]。
2.1.2 髓鞘分解
不奇怪的是，围绕变性轴突段的髓鞘也会崩解。髓鞘开始从Schmitt–Lantermann切迹处碎裂，这些切迹是髓鞘中由施万细胞细胞质组成的间隙[118]。Webster[118]观察到，在豚鼠坐骨神经轴突损伤后，具有最多切迹的髓鞘区域首先出现髓鞘分段。随着时间的推移，出现更多这样的切迹，因此，作者提出施万细胞突起被插入髓鞘层之间，导致髓鞘不连续，从而形成髓鞘卵形体。后来，Ghabriel和Allt[119, 120]反驳了施万细胞插入更多突起的发现，他们在挫伤的大鼠腓肠神经中确定，包含Schmitt–Lantermann切迹的施万细胞突起在损伤后经历增大，而不是数量增加，从而使它们更明显。Jung等人[121]还注意到，在撕裂的小鼠坐骨神经中，髓鞘卵形体的形成在损伤后36小时显著[120]，发生在切迹附近而不是直接在其中[121]。
与轴突分解一样[122]，肌动蛋白聚合是髓鞘碎裂的关键，因为在损伤后撕裂的小鼠坐骨轴突中，药理学阻止肌动蛋白聚合导致缺乏髓鞘卵形体形成[121]。Jung等人[121]还观察到，连接蛋白E-cadherin在损伤后Schmitt–Lantermann切迹中逐渐减少，同时似乎在卵形体将分离处的施万细胞细胞质中积聚。这以F-肌动蛋白聚合依赖性方式发生，使作者推测肌动蛋白聚合的增加改变了Schmitt–Lantermann切迹中的膜，导致附近髓鞘破坏，从而在那些相邻位点碎裂。
除了肌动蛋白聚合外，磷脂酶A2（PLA2）似乎也在Wallerian变性后的髓鞘分解中起作用[123]，这很可能是因为PLA2能够产生溶血磷脂酰胆碱[124]。De等人[123]表明，注射PLA2抑制剂可防止横断坐骨神经小鼠的脱髓鞘，并且分泌型和胞质型PLA2的表达与大鼠坐骨神经挫伤后PNS中的变性速率相关。也就是说，施万细胞早期（约5小时）表达它，而施万细胞和巨噬细胞在损伤后第5天均表达PLA2。正如作者所指出的，PLA2作用的磷脂酰胆碱在髓鞘的内外两侧均有表达，因此使其容易受到神经损伤后分泌型和胞质型PLA2表达增加的攻击。
2.2 施万细胞与PNS损伤后的脱髓鞘
2.2.1 修复施万细胞
随着Wallerian变性和脱髓鞘的发生，存在促进PNS变性和再生的非神经元过程。这些包括施万细胞去分化、驻留巨噬细胞激活以及从血液循环中招募单核细胞。关于施万细胞，周围神经损伤后发生表型的重大转变，其中去神经支配的髓鞘化和非髓鞘化施万细胞去分化为一种独特的修复表型，同时增殖增加[125]。Griffin等人[126]阐明，一旦髓鞘化施万细胞开始增殖，它们便会脱落髓鞘，使其被修复施万细胞和免疫细胞（如巨噬细胞）降解和清除。转变为修复施万细胞涉及形态变化（细长双极）[127]和转录程序转变[125]。对于髓鞘化施万细胞，促髓鞘化因子（如Krox-20/Egr2、Oct-6、Brn-2、NF-κB和Sox10）[34, 53]以及与胆固醇生物合成相关的基因被沉默。相反，与施万细胞未成熟或前髓鞘化相关的因子，如层粘连蛋白1（L1）、神经细胞粘附分子（NCAM）、p75
NTR和胶质纤维酸性蛋白上调[125]。这些修复施万细胞还获得其他能力，以促进生长支持环境——（
