任文乾，王梓堯，張藝凡，耿婉月，劉靜竹，倪虹

周?chē)窠?jīng)損傷會(huì)影響機(jī)體的運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能，隨著對(duì)周?chē)窠?jīng)損傷的研究不斷深入，逐漸形成了周?chē)窠?jīng)再生的理論體系。上世紀(jì)70年代以來(lái)，醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入分子醫(yī)學(xué)時(shí)代，周?chē)窠?jīng)再生的理論體系不斷被完善，已逐漸在基因和信號(hào)通路研究方面不斷取得新的突破。本文基于周?chē)窠?jīng)離斷后的微觀改變、修復(fù)過(guò)程、影響神經(jīng)再生的因素及修復(fù)方案與修復(fù)機(jī)制等，結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)周?chē)窠?jīng)損傷的修復(fù)機(jī)制加以綜述。

1 周?chē)窠?jīng)離斷后的微觀改變

1.1 分子水平的變化

周?chē)窠?jīng)離斷后，髓鞘破損、軸突中斷、胞質(zhì)流阻斷，隨后鈣離子內(nèi)流，斷端產(chǎn)生炎性刺激，生長(zhǎng)因子和微觀相關(guān)蛋白聚集[1]，向神經(jīng)元胞體及施萬(wàn)細(xì)胞傳遞損傷信號(hào)，啟動(dòng)多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路：如神經(jīng)生長(zhǎng)因子與靶細(xì)胞結(jié)合，啟動(dòng)MAPK信號(hào)通路，調(diào)控細(xì)胞增殖分化、炎癥反應(yīng)和凋亡[2]；損傷部位發(fā)出電信號(hào)激活cAMP-PKA 通路，促進(jìn)軸突延伸[3]；而Eph-Ephrin 和Slit3-Robo1信號(hào)通路則發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞增殖分化與定向遷移的作用[2,4]，該通路與Bǜngner帶的形成有關(guān)；此外，Notch、mTOR 等通路的作用尚無(wú)定論。信號(hào)傳導(dǎo)通路啟動(dòng)后，核基因的表達(dá)發(fā)生改變：細(xì)胞增殖和遷移相關(guān)基因、細(xì)胞凋亡相關(guān)基因[5]、炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)升高，神經(jīng)遞質(zhì)合成相關(guān)基因的表達(dá)降低[6]。有實(shí)驗(yàn)表明周?chē)窠?jīng)損傷后，共有1000 多種基因的表達(dá)有所變化，400 多種蛋白含量發(fā)生改變[7]，這些損傷后分子水平的變化必將在細(xì)胞、組織水平有所體現(xiàn)。

1.2 細(xì)胞水平的變化

軸突離斷后，細(xì)胞水平的變化可分為3部分：胞體反應(yīng)、軸突變性、髓鞘崩解。軸突損傷后24 h 內(nèi)，神經(jīng)元發(fā)生胞體反應(yīng)：胞體變圓、核邊置、核仁變大、胞質(zhì)普遍嗜堿性化、尼氏體消失；同時(shí)，核酸與細(xì)胞骨架蛋白的合成增加，神經(jīng)遞質(zhì)合成減少。同時(shí)，斷端軸突變性：損傷處遠(yuǎn)端和近端第1 個(gè)郎飛結(jié)或數(shù)個(gè)郎飛結(jié)之前的軸索發(fā)生沃勒變性（Wallerian degeneration）[8]，軸索斷裂，神經(jīng)微管與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)破損，線粒體腫脹，神經(jīng)微絲分解為小顆粒，軸漿濃集為顆粒狀物質(zhì)。在之后的幾天，受損部位的髓鞘崩解，施萬(wàn)細(xì)胞壞死，巨噬細(xì)胞募集，清除細(xì)胞碎片，有研究表明此過(guò)程或許可通過(guò)細(xì)胞自噬來(lái)完成[9]。但神經(jīng)離斷后，髓鞘外層的基底膜仍保持完整，能夠?yàn)樗枨实闹亟ㄌ峁└街妫⑨尫呕に卮龠M(jìn)軸突再生，所以完整的神經(jīng)基底膜是神經(jīng)再生的基礎(chǔ)[10]。

2 神經(jīng)離斷后的修復(fù)過(guò)程

該修復(fù)過(guò)程可以分為3個(gè)方面：軸突再生、髓鞘重建、突觸重構(gòu)，這3個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行且相互影響。

2.1 軸突再生

在神經(jīng)離斷后6～12 h，近端軸突發(fā)出新的神經(jīng)纖維嫩枝，向遠(yuǎn)端延伸，生長(zhǎng)的分枝頂端會(huì)形成生長(zhǎng)錐，生長(zhǎng)錐內(nèi)部含大量線粒體、致密體、神經(jīng)微絲，可以為神經(jīng)再生提供足夠的能量和物質(zhì)。在軸突延伸的同時(shí)，間充質(zhì)干細(xì)胞在損傷信號(hào)的刺激下不斷增殖，逐步形成跨越損傷區(qū)域的肉芽組織；當(dāng)生長(zhǎng)錐遇到肉芽組織的阻礙時(shí)，其延伸方向會(huì)發(fā)生改變，尋找阻力最小的途徑，最終只有1/7～1/6 的再生軸突能與遠(yuǎn)側(cè)段吻合，其它軸突則會(huì)因“修剪”機(jī)制凋亡。但是，近端軸突與遠(yuǎn)端神經(jīng)鞘管的吻合并不完全精確，往往發(fā)生對(duì)接錯(cuò)誤，即錯(cuò)配現(xiàn)象[11]。錯(cuò)接現(xiàn)象發(fā)生后，有一種可能的糾正機(jī)制，即遠(yuǎn)端基膜內(nèi)巨噬細(xì)胞、施萬(wàn)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞產(chǎn)生蛋白酶，溶解基底膜，使錯(cuò)接生長(zhǎng)錐在遠(yuǎn)端鞘管內(nèi)的延伸不受限制，進(jìn)行重新對(duì)接[12]，但這一機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

2.2 髓鞘重建

在軸突與髓鞘崩解后，產(chǎn)成很多碎屑與顆粒，這些碎屑與顆?？勺鳛橛薪z分裂原促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞增殖[13]。新生的施萬(wàn)細(xì)胞沿著基膜管延伸，形成Bǜngner帶，這是軸突延伸的便捷通路。再生軸突穿過(guò)2 mm 長(zhǎng)的肉芽組織一般需要7～10 d，而當(dāng)軸突進(jìn)入Bǜngner帶后，其延伸速度可達(dá)2～3 mm/d，新生軸突與重構(gòu)的施萬(wàn)細(xì)胞管接觸后，會(huì)釋放成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）或其類(lèi)似物促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞分裂，施萬(wàn)細(xì)胞則釋放神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子如神經(jīng)生長(zhǎng)因子（nerve growth factor，NGF）、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子-3（neurotrophin-3，NT-3）、細(xì)胞粘附分子（cell adhesion molecules，CAMs）[14]等促進(jìn)軸突延伸。施萬(wàn)細(xì)胞接觸到軸突后，便伸出偽足將軸突包裹，最終形成完整的髓鞘。

2.3 突觸重構(gòu)

當(dāng)軸突延伸至肌肉，會(huì)重構(gòu)神經(jīng)-肌接頭，這一步需要較長(zhǎng)時(shí)間，而在這期間肌肉會(huì)發(fā)生失神經(jīng)萎縮，甚至不可逆性改變[15]，故其功能很難恢復(fù)到原先水平。

3 影響神經(jīng)再生的因素

3.1 受損神經(jīng)的種類(lèi)

相對(duì)而言，中樞神經(jīng)的損傷更難修復(fù)，原因如下：中樞神經(jīng)細(xì)胞分化程度高；中樞的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子較少而抑制因子較多；中樞神經(jīng)受損后，星形膠質(zhì)細(xì)胞形成的瘢痕阻礙軸突延伸[16]。而在周?chē)窠?jīng)中，不同神經(jīng)的損傷修復(fù)能力也有較大差異，如混合神經(jīng)比單純的感覺(jué)或運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的恢復(fù)效果差，主要是因?yàn)檩S突延伸的錯(cuò)配現(xiàn)象，最終神經(jīng)末梢難以形成突觸，無(wú)法建立功能結(jié)構(gòu)復(fù)合體[17]。

3.2 損傷部位與胞體的距離

損傷部位離胞體越近，所導(dǎo)致的胞體反應(yīng)越劇烈，胞體越易凋亡，有學(xué)者用大鼠脛神經(jīng)損傷實(shí)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)[18]。此外，損傷處離胞體越近，需要重建的神經(jīng)段越長(zhǎng)，修復(fù)所需時(shí)間越長(zhǎng)，效應(yīng)器失神經(jīng)時(shí)間越長(zhǎng)，其功能恢復(fù)就越差。

3.3 神經(jīng)缺損的長(zhǎng)度

神經(jīng)缺損的長(zhǎng)度越大，其自愈的可能性越小，各種修復(fù)方案的效果越差。有研究表明：＞3 cm的周?chē)窠?jīng)缺損難以通過(guò)構(gòu)建神經(jīng)再生室進(jìn)行修復(fù)，這與增生瘢痕的阻隔有關(guān)，也與神經(jīng)纖維錯(cuò)配的概率增大有關(guān)，還與影響T細(xì)胞的活化與募集有關(guān)[19]。

3.4 肉芽組織的增生程度

神經(jīng)離斷后附近的間充質(zhì)干細(xì)胞增生，形成肉芽組織，在神經(jīng)斷端形成肉芽組織的帽，5～10 d 后，斷端由肉芽組織連接起來(lái)，肉芽組織中有很多毛細(xì)血管，可以保證充足的血供。但神經(jīng)缺損過(guò)大時(shí)，肉芽組織增生過(guò)多，成纖維細(xì)胞聚集，形成瘢痕，反而阻礙軸突生長(zhǎng)錐的延伸，最終形成神經(jīng)瘤[20]，無(wú)法完成再生過(guò)程。因此控制肉芽組織增生成為修復(fù)損傷神經(jīng)的難點(diǎn)。目前解決這一問(wèn)題的方案很多，如使用激素、進(jìn)行二次手術(shù)，但療效都不理想，仍有改進(jìn)空間。

3.5 免疫與炎癥反應(yīng)

周?chē)窠?jīng)發(fā)生較嚴(yán)重的損傷后，血-神經(jīng)屏障被破壞，軸突與髓鞘碎片會(huì)引發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng)，血液中單核細(xì)胞遷移至損傷部位，清除細(xì)胞碎片，有利于神經(jīng)再生。但在免疫反應(yīng)不斷增強(qiáng)的過(guò)程中，T 細(xì)胞被激活，發(fā)生細(xì)胞免疫，產(chǎn)生抗神經(jīng)節(jié)苷脂與抗髓鞘的自身抗體，損傷部位IgG 沉積，免疫細(xì)胞浸潤(rùn)，最終會(huì)抑制神經(jīng)再生[21]。因此，有學(xué)者建議使用免疫抑制劑治療周?chē)窠?jīng)損傷，有文獻(xiàn)表明免疫抑制劑如FK506能促進(jìn)神經(jīng)再生[22]。

4 周?chē)窠?jīng)損傷的修復(fù)方案與修復(fù)機(jī)制

4.1 藥物治療

糖皮質(zhì)激素[23]、阿霉素[24]、雷公藤內(nèi)酯醇等藥物有抑制瘢痕生成、減輕炎癥反應(yīng)、促進(jìn)局部血液循環(huán)的作用，對(duì)周?chē)窠?jīng)損傷有一定的療效。

4.2 神經(jīng)縫合

無(wú)論是神經(jīng)外膜縫合還是神經(jīng)束膜縫合，都保證了離斷處近遠(yuǎn)端的吻合，縮短了軸突延伸的距離[25]，但相對(duì)而言，神經(jīng)束膜的吻和效果更好[26]。

4.3 神經(jīng)移植

適用于神經(jīng)缺損較大的情況，在缺損處提供一段可供軸突快速延伸的神經(jīng)鞘管，加快神經(jīng)再生的整個(gè)過(guò)程[27]。神經(jīng)移植采用的多為自體神經(jīng)，也有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，脫細(xì)胞的異體神經(jīng)移植與自體神經(jīng)移植的治療效果相當(dāng)[28]。

4.4 神經(jīng)電刺激

有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)碾姶碳つ艽龠M(jìn)軸突延伸，提高軸突對(duì)接的特異性[29,30]，具體機(jī)制有待研究。

4.5 構(gòu)建神經(jīng)再生室

采用各種天然材料或人工合成材料[31]，模擬施萬(wàn)細(xì)胞構(gòu)成的髓鞘，為軸突再生提供一個(gè)保護(hù)性的管道，也可加入各種生長(zhǎng)因子如NGF改善微環(huán)境[32]。

4.6 干細(xì)胞療法

誘導(dǎo)外源干細(xì)胞分化為施萬(wàn)細(xì)胞或施萬(wàn)細(xì)胞的前體細(xì)胞[15]，加速髓鞘重建，同時(shí)這些細(xì)胞可釋放多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，促進(jìn)軸突延伸。

4.7 基因治療

陳渝等[33]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，在神經(jīng)修復(fù)的過(guò)程中，腺病毒介導(dǎo)的NGF 與MAG 共基因表達(dá)，可以促進(jìn)周?chē)窠?jīng)再生。目前利用基因工程治療周?chē)窠?jīng)損傷仍停留在試驗(yàn)階段，距離臨床的應(yīng)用還很遙遠(yuǎn)[34]。

綜上所述，周?chē)窠?jīng)損傷后修復(fù)過(guò)程緩慢。無(wú)張力的神經(jīng)束膜縫合對(duì)神經(jīng)恢復(fù)效果最顯著，而對(duì)神經(jīng)缺損較大的患者，神經(jīng)移植仍是金標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建神經(jīng)再生室是基于組織工程的療法，可以輔以生長(zhǎng)因子和干細(xì)胞治療，是一種很有前景的治療方案。此外，各種各樣的藥物治療、基因治療等都輔助參與周?chē)鷵p傷修復(fù)?？梢?jiàn)神經(jīng)修復(fù)已經(jīng)不單純僅僅局限于外科手術(shù)治療，而拓展為多學(xué)科的綜合治療方案[35]。

5 未來(lái)展望

近年來(lái)，人們對(duì)周?chē)窠?jīng)損傷的研究取得了巨大進(jìn)展，主要集中于微觀領(lǐng)域，如損傷后再生基因的表達(dá)和信號(hào)傳導(dǎo)通路的激活。而在以下方面亟待突破：神經(jīng)損傷信號(hào)的本質(zhì)是什么、如何傳導(dǎo)；神經(jīng)損傷近端軸突靠什么機(jī)制準(zhǔn)確延伸進(jìn)入遠(yuǎn)端鞘管，該機(jī)制存不存在，如何發(fā)揮作用；基底膜如何調(diào)控神經(jīng)再生過(guò)程；各種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在神經(jīng)再生過(guò)程中有什么關(guān)鍵作用；再生軸突如何與肌肉重建聯(lián)系等。這些問(wèn)題的解決既需要廣大科研工作者的不懈努力，也需要基礎(chǔ)科研手段與方法的革新。