施旺细胞是周围神经系统主要的胶质细胞，担负神经纤维的“守护者”和“绝缘工”的功能。其中一部分施旺细胞（称为成髓鞘施旺细胞）负责给较粗的神经纤维包裹上“绝缘层”（髓鞘），加速信号传递；而另一部分（称为非成髓鞘施旺细胞）则负责将多根非常细的、没有“绝缘层”的神经纤维（无髓轴突）聚拢包裹在一起，形成特定的结构，称为Remak bundle（图1）。这些细小的无髓轴突主要负责传递痛觉、温度觉和调控内脏活动，它们被非成髓鞘施旺细胞紧密包裹对其维持正常功能至关重要。

图1: 电镜（左图）和STED (右图) 显示的Remak bundle 的超微结构

在神经发育早期，这些细小的痛觉神经纤维会彼此紧密抱团。随着发育进行，非成髓鞘施旺细胞需要介入，将它们彼此分开，然后用自己的“手臂”（细胞突起）将它们逐个包裹起来，最终形成Remak bundle。这个从“神经纤维彼此抱团”到“神经纤维被施旺细胞包裹”（即轴突-轴突互作向轴突-施旺细胞互作的转变）的过程，是构建正常痛觉神经结构的基础。然而，长期以来，科学家们对这个关键转变是如何被精确调控的，其背后的核心分子机制一直不清楚。

2025年7月1日，浙江大学基础医学院人体解剖和组织胚胎学系、浙二附院神经内科及双脑中心王良课题组联合德国亚琛工业大学医学院Till Marquardt教授团队，在Nature Communications在线发表题为"SEMA3B switches axon-axon to axon-glia interactions required for unmyelinated axon envelopment and integrity"的研究论文。该研究综合运用基因编辑小鼠模型、三维冷冻电镜重建技术、超高分辨率STED显微镜以及体外培养等多种方法，揭示非成髓鞘施旺细胞分泌的SEMA3B蛋白，通过触发轴突表面关键黏附分子的“内吞”清除，解开轴突间紧密的“抱团”连接（轴突-轴突互作），为非成髓鞘施旺细胞伸出“手臂”包裹单个轴突（轴突-施旺细胞互作）创造了条件，从而促进形成Remak bundle结构，确保无髓痛觉神经轴突的功能完整（图 2）。

图2.机理图

神经元轴突从早期依赖“同种细胞互作”（轴突-轴突紧密连接）进行成束导航与定位，适时转换为依赖“异种细胞互作”（轴突-施旺细胞紧密包裹）以获得功能支持与保护，是确保神经网络正确组装和功能成熟的关键环节。 该项工作首次揭示了驱动这一神经发育核心事件的关键分子开关（SEMA3B及其诱导的黏附分子内吞机制）。这一发现不仅阐明了神经胶质细胞（施旺细胞）如何主动塑造神经元轴突最终结构与功能，更深层次地揭示了神经系统由简单连接迈向复杂功能支持的细胞互作转换原理。更重要的是，该研究为理解因“同种-异种细胞互作转换”障碍导致的Remak束结构/功能异常相关疾病（如以痛觉过敏和异常性疼痛为特征的神经病理性疼痛） 的发病机制，提供了全新的理论框架和潜在干预靶点。

浙江大学基础医学院刘莉博士、浙江大学附属儿童医院高志刚主任医师、 温州医科大学基础医学院牛雪园博士为本文共同第一作者。浙江大学基础医学院王良长聘副教授主导了这项研究，为论文最后通讯作者。德国亚琛工业大学医学院Till Marquardt教授为论文共同通讯作者。本研究获得国家自然科学基金、中央高校基本科研专项基金和浙江省领军型创新型团队资助。课题组感谢浙江大学医学院公共技术平台和浙江大学冷冻电镜中心提供的技术支持。