神经变性与再生

三、神经变性与再生

1.周围神经损伤后的变性

1850年,Waller在切断蛙的舌下神经和舌咽神经后,发现这段神经纤维发生一系列变性改变,这就是人们所共认的顺向变性,称瓦勒变性,此后许多学者对各种神经损伤所引起的神经纤维、细胞体、终末器官的变性进行深入而广泛的研究,因而使顺向变性的概念逐渐泛化。神经损伤后这一系列改变包括,整个远段神经(含终末器官)轴突和髓鞘的溃变、分解、吸收,而近段神经变性改变一般不超过断端的一个郎飞结,如损伤严重近段也可发生较广泛的变性,同时胞体也发生部分死亡和结构、生化及功能方面的改变。瓦勒变性过程从伤后数小时即开始,一般在伤后8周完成,在神经纤维变性的同时,神经膜细胞表现活跃地增殖。

2.周围神经损伤后的再生

一般认为神经细胞损伤后不能再生,而神经纤维在一定条件下可以再生。神经断裂24h后,近段神经轴突开始发出神经轴芽向远侧生长,如行修复,以后每天生长1~2mm,长至末梢器官后,即逐渐恢复功能。如神经断端未修复,或断端间有不可克服的障碍物,则近段轴突不能长入远段神经,遂与瘢痕组织混杂生长,成为一团,称为假性神经瘤。神经修复后,终末器官及运动终板可以再生。由于再生轴突不能全部长入远侧段,所以感觉和运动功能的恢复达不到正常水平。

神经纤维的变性和再生过程是相互联系而不可分割的,变性过程中包括着再生活动,再生过程中有变性的发生。两者在发展的时间上也是彼此重叠的。

3.周围神经再生研究进展

(1)许旺细胞的作用 许旺细胞在神经再生修复中起重要作用,根据实验观察,神经损伤后,在瓦勒变性的同时,远侧段许旺细胞分裂增生活跃,它一方面吞噬轴突和髓鞘溃变而形成的髓球和脂滴,另一方面增殖的许旺细胞沿着基膜管整齐排列,形成细胞索带,对再生轴突起引导作用,诱导轴突生长锥沿一定方向生长,直至终末器官。它还能分泌神经生长因子、神经元营养因子、脑源性神经营养因子、促神经轴突生长因子、基膜素和纤维连结素等20多种多肽类活性物质,诱导刺激和调控轴突的再生和髓鞘的形成。(https://www.daowen.com)

(2)基底膜的作用 在有髓或无髓神经纤维许旺细胞胞膜外包绕着一层基底膜,又称许旺细胞基底膜,基底膜主要由层粘连蛋白、纤维粘连蛋白、IV型胶原、内皮粘连素等组成。当神经损伤后,神经远段全长瓦勒变性,伹基底膜结构仍保持完整,这有助于引导再生轴突的生长,为轴突苒生提供一个管道支架。基底膜及其组成成分对维持神经元存活,营养和促进轴突生长和成熟,对许旺细胞的分裂增殖、迁移、成熟和功能表达均具有重要作用。

(3)巨噬细胞的作用 近年来,大量实验显示,巨噬细胞在周围神经损伤后不仅活跃地吞噬神经溃变产物,为神经再生扫清道路,而且通过其细胞活动和分泌各种细胞因子直接或间接地参与周围神经的再生过程。目前,已研究清楚,巨噬细胞分泌的细胞因子达100多种,如白细胞介素-l、肿瘤坏死因子、转移生长因子、干扰素、碱性成纤维细胞生长因子、纤维粘连素、血小板衍生生长因子等,其中有些细胞因子直接对神经生长起作用,有些则通过调控其他非神经细胞的分泌和活动间接作用于神经细胞。巨噬细胞及其分泌的β转移生长因子可刺激许旺细胞的分裂增殖。巨噬细胞还通过分泌白细胞介素诱导许旺细胞分泌神经生长因子、胰岛素样生长因子等各种促神经生长的营养因子。

(4)神经生长因子 神经生长因子是最早被发现兼有神经元营养和促进轴突生长双重生物学功能的一种细胞生长调节因子,它对中枢和周围神经元的发育、分化、生长、再生和功能的表达均具有重要的调控作用。它能营养维持神经元的存活、生长、发育及分化,诱导和促进受损神经纤维向靶区生长。是调节神经再生的关键因素之一,有较好临床应用前景。

(5)脑源性神经营养因子 脑源性神经营养因子对在体运动神经元的发育、成年后运动神经元的存活以及病变运动神经元的存活和轴突再生起着十分重要的作用。对胆碱能神经元、中脑多巴胺神经元及感觉神经元的存活和分化再生也都有重要作用。

(6)成纤维细胞生长因子 成纤维细胞生长因子分为碱性成纤维细胞生长因子和酸性成纤维细胞生长因子,由于碱性成纤维细胞生长因子活性强,分布广泛,故成纤维细胞生长因子—般以碱性成纤维细胞生长因子为代表。成纤维细胞生长因子具有广泛的生物学效应,能影响多种细胞的生长、分化及功能。对于神经系统的作用也较广泛,成纤维细胞生长因子对中枢和外周多种神经元具有营养作用,不但能促进受损神经元的存活和轴突的生长,而且对神经胶原细胞也有较强的促分裂作用。预测它在促进周围神经再生方面将具有较广阔的应用前景。

(7)其他促进神经生长因子 神经营养因子很多,除了神经生长因子家族外,还有睫状神经营养因子、神经营养索-3、胶质细胞株源神经营养因子等,对神经元的存活和周围神经的再生都有一定的作用。

(8)神经节苷脂对神经膜细胞的增殖、神经纤维的再生和神经肌肉接头的形成有促进作用。神经节苷脂在哺乳动物的脑组织含量最多,它在神经元胞体内合成,对神经细胞膜的分化、再生和传递活动起着重要作用。