周围神经系统能够再生，而大脑和脊髓不能。这是为什么？在经典实验中，神经学家Samuel David和Albert Aguayo证明，脊髓中切断的轴突如果与施万细胞（在周围神经中）相关联，实际上可以长距离生长。Aguayo的研究彻底改变了再生研究。他注意到，在合适环境中的胶质细胞对神经纤维生长高度有益，表明中枢神经系统环境不适合再生。然而，使用周围神经移植物作为脊髓中两个位置之间的桥接，Aguayo显示来自周围的施万细胞可以促进脊髓中轴突的生长——尽管该领域许多人认为脊髓再生是不可能的。本文节选自《周围》一书，系统解析周围神经系统与中枢神经系统再生能力的差异、两种主要假说以及髓鞘可塑性的新见解。
一、中枢神经系统与周围神经系统再生能力的差异
| 系统 | 再生能力 |
|---|---|
| 周围神经系统 | 能够再生 |
| 中枢神经系统（大脑和脊髓） | 不能再生 |
二、Aguayo的经典实验（1981）
| 方面 | 描述 |
|---|---|
| 方法 | 使用周围神经移植物作为脊髓中两个位置之间的桥接 |
| 结果 | 来自周围的施万细胞可以促进脊髓中轴突的生长 |
| 意义 | 尽管该领域许多人认为脊髓再生不可能，但有办法在脑和脊髓中诱导再生；改变了神经科学家对神经系统的思考方式，刺激了大量关于如何在脊髓损伤或中风情况下恢复神经功能的研究 |
三、施万细胞 vs. 少突胶质细胞
| 细胞类型 | 位置 | 对再生的影响 |
|---|---|---|
| 施万细胞 | 周围神经 | 促进轴突生长 |
| 少突胶质细胞 | 脑和脊髓 | 抑制再生 |
关键发现：周围神经元不能在存在中枢神经系统胶质细胞的情况下生长。再生能力取决于神经元环境中具体的胶质细胞成分。
四、两种再生假说
关于中枢神经系统再生失败的原因，主要有两种假说：环境假说和内在假说。环境假说认为，中枢神经系统的胶质细胞（如少突胶质细胞和星形胶质细胞）产生抑制再生的分子，例如Nogo-A、MAG和OMgp，这些分子与轴突上的受体结合，阻止生长锥的形成。内在假说则认为，中枢神经元本身缺乏促进再生的内在程序，例如成年中枢神经元中cAMP水平较低，而周围神经元则保持较高的再生能力。近年来的研究表明，这两种机制共同作用，通过调节PTEN/mTOR信号通路或cAMP/PKA通路，可以部分恢复中枢神经元的再生能力。
五、髓鞘可塑性的新见解
最新研究发现，髓鞘并非静态结构，而是具有可塑性。在周围神经中，施万细胞在损伤后去分化、增殖并形成Büngner带，引导轴突再生。而在中枢神经系统中，少突胶质细胞前体细胞（OPCs）虽然也能增殖，但无法有效清除髓鞘碎片，且形成的胶质瘢痕进一步阻碍再生。此外，免疫细胞如巨噬细胞和小胶质细胞在损伤后的反应也影响再生：周围神经中巨噬细胞快速清除碎片并释放营养因子，而中枢神经系统中小胶质细胞的慢性炎症反应则抑制再生。这些发现为开发促进脊髓损伤和脑卒中后神经再生的治疗策略提供了新靶点。
参考文献：David S, Aguayo AJ. Axonal elongation into peripheral nervous system "bridges" after central nervous system injury in adult rats. Science. 1981;214(4523):931-933.