联动神经血管，解锁骨与牙髓修复新潜能

骨和牙组织再生需神经、血管与骨 / 牙髓组织的协同作用，传统再生策略难以实现多系统联动。中国首都医科大学团队于 2025 年在《Journal of Nanobiotechnology》发表综述，首次系统阐述施万细胞来源的细胞外囊泡(SCs-EVs)在该领域的应用。研究揭示 SCs-EVs 通过携带 miRNA、蛋白等生物活性分子，激活神经发生、血管生成、骨再生及牙髓修复的关键通路，且与生物材料结合后可显著提升再生效率，为多组织协同再生提供了创新方案。

简介

本研究旨在综合阐述施万细胞来源的细胞外囊泡(SCs-EVs)在骨和牙组织再生中的作用机制与应用潜力。通过检索截至 2025 年的相关文献，分析 SCs-EVs 中关键生物活性分子(miRNA、lncRNA、蛋白)的组成，及其在神经保护、血管生成、骨再生和牙髓修复中的分子机制;同时总结 SCs-EVs 与生物材料结合的应用进展。结果表明，SCs-EVs 可通过多靶点调控促进神经 - 血管 - 骨 / 牙髓的协同再生，为组织工程提供了新型无细胞疗法。

研究背景

骨缺损和牙髓坏死的修复依赖神经支配、血管供应与骨 / 牙髓细胞的协同作用，传统疗法(如骨移植、牙髓充填)存在再生效率低、功能恢复差等问题。施万细胞(SCs)作为外周神经的主要胶质细胞，其分泌的 EVs 富含神经营养因子、血管生成因子及骨诱导分子，已被证实可促进神经修复。但 SCs-EVs 在骨和牙组织再生中的作用尚未系统阐明。本研究填补了这一空白，聚焦 SCs-EVs 如何通过调控神经、血管和骨 / 牙髓细胞的交叉对话实现高效再生。

实验结果

图1：神经保护与神经发生作用

miRNA 调控：SCs-EVs 中的 miR-21 通过激活 PI3K/AKT/mTOR 通路，抑制 PTEN 等轴突生长抑制剂，促进感觉神经元再生和脊髓损伤修复，在糖尿病周围神经病变中可通过 AKT 通路调节轴突生长;miR-146a-5p 通过抑制 TRAF6/NF-κB 通路调控巨噬细胞极化，减少炎症反应，增强坐骨神经髓鞘和轴突再生。

lncRNA 与蛋白作用：lncARAT 通过吸附 miR-329-5p 上调 SOCS2，激活 STAT1/6 通路促进轴突再生;蛋白 C5aR1 和 TNFR-1 分别通过促进轴突生长、竞争性结合 TNFα 减轻神经炎症，其中 TNFR-1 可抑制 p38 MAPK 激活，缓解神经病理性疼痛。

图2：血管生成作用

miRNA 与蛋白协同：miR-132 通过调节血管内皮钙粘蛋白维持脑血管完整性，miR-199 通过 PI3K/AKT 通路促进血管修复;蛋白 integrin-β1 被脑内皮细胞摄取后，可促进血管内皮细胞增殖、迁移和管腔形成，显著改善脊髓损伤后的新生血管形成。

应用案例：SCs-EVs 与磁性水凝胶结合后，在旋转磁场调控下释放 VEGF-D 等因子，协同促进缺血组织的血管再生。

图3：骨再生作用

miRNA 介导的通路激活：let-7c-5p 通过靶向 Acvr1b 基因，抑制 activin-Smad2/3 通路并激活 BMP-Smad1/5/8 通路，促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化;与 GelMA/SilMA 水凝胶结合构建的生物打印支架，可模拟神经 - 骨交叉对话，加速颅骨缺损修复。

蛋白与材料协同：JNK3 蛋白通过 JNK MAPK 通路促进 EVs 在仿生骨膜(PCL@PEI@EA)中的转运，增强骨缺损处神经 - 血管 - 骨的协同再生。

图4：牙髓修复作用

关键蛋白调控：SCs-EVs 中的 Oct4 通过上调人牙髓细胞(hDPCs)的自我更新相关基因，维持其多向分化潜能;TGFβ 激活 TGFβ-Smad 和 MAPK 通路，促进 hDPCs 增殖分化，联合 SDF-1/CXCR4 轴可招募内源性干细胞，促进牙髓 - 牙本质复合体形成。

研究结论

SCs-EVs 通过携带 miRNA(如 miR-21、let-7c-5p)、lncRNA(如 lncARAT)及蛋白(如 integrin-β1、TGFβ)，激活 PI3K/AKT、BMP-Smad 等关键通路，协同促进神经发生、血管生成、骨再生及牙髓修复，实现多组织联动再生。与生物材料(水凝胶、电纺支架)结合后，可进一步提升靶向性和持续作用效果。目前需解决 SCs-EVs 量产标准化、靶向递送效率优化等问题，未来通过多中心临床试验验证，有望成为骨和牙组织再生的新型精准疗法。