人體表皮神經(jīng)構(gòu)筑的研究進展

皮膚感覺神經(jīng)來自脊神經(jīng)，為有髓神經(jīng)，從淺筋膜到達真皮乳頭，脫髓鞘后進入表皮及靶組織。進入表皮層的神經(jīng)，分支并穿過表皮各層伸向角質(zhì)層構(gòu)成表皮神經(jīng)(epidermal nerve)。由于表皮神經(jīng)異常纖細，研究相對緩慢，隨著研究的進展，表皮神經(jīng)的作用越來越受到重視，本文就表皮神經(jīng)的研究進展綜述如下。

1表皮神經(jīng)研究方法

1.1 研究方法歷史沿革:早在1868年，Langerhans 用Cohnneim's金氯化物法染色最早描述了表皮神經(jīng)的存在，此后關(guān)于表皮神經(jīng)存在與否爭論一百多年。1954年，Weddell用亞甲藍灌注法研究，肯定了表皮神經(jīng)的廣泛存在，是真皮神經(jīng)干發(fā)出的軸漿絲，以前大多數(shù)研究者沒有認識到表皮神經(jīng)纖維是裸露的，很容易被破壞。直到1990年，Wang 等[1-2]運用免疫組織化學(xué)染色的方法詳細地描述了皮膚真皮和表皮神經(jīng)的構(gòu)筑，至此人們對神經(jīng)的完整構(gòu)筑有了一個較為可靠的研究方法，有了正確的認識。表皮神經(jīng)分為肽能神經(jīng)和非肽能神經(jīng)，肽能表皮神經(jīng)為NGF免疫陽性，表達降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide ，CGRP)、SP及酪氨酸激酶A(trkA)受體(NGF特異性受體);非肽能神經(jīng)為神經(jīng)角質(zhì)細胞來源的神經(jīng)生長因子免疫陽性，表達GDNFRα和P2X3受體[3]。

1.2 研究方法

1.2.1 取材:常用的取材方法有皰皮法和環(huán)鉆鉆取法(punch biopsies)，具有損害性小，可重復(fù)性好，容易接受的優(yōu)點[4]，可以從研究對象皮膚取3mm大小的組織，然后進行免疫組織化學(xué)研究。研究表皮神經(jīng)往往需要較厚的切片，常見厚度有3～30μm石蠟切片或者10～100μm冰凍切片，對于較厚的切片需要應(yīng)用漂浮法免疫組織化學(xué)染色，以利于抗體的浸入。

1.2.2 抗體:人們對表皮免疫組織化學(xué)研究常利用標記物有軸突胞漿成分(蛋白基因產(chǎn)物9.5 protein gene product 9.5，PGP9.5)，特殊細胞骨架成份(NF70或NF200，β微管蛋白，微管相關(guān)蛋白MAP1B)，神經(jīng)肽類(SP、CGRP、神經(jīng)激肽A)存在于感覺神經(jīng)，大多分布在表皮基底層或者真皮層。表皮層的神經(jīng)標記物還有瞬時受體電位香草酸亞型1(TRPV1)，其主要表達于表皮C神經(jīng)纖維。對于非肽能神經(jīng)纖維可以采用P2X3受體或其同工凝集素IB4。但是就目前發(fā)表的論文看，PGP9.5是最常用的標記物[3]。

1.2.3觀察方法:免疫陽性的表皮神經(jīng)可以通過光學(xué)顯微鏡、熒光顯微鏡及共聚焦顯微鏡觀察。激光掃描共聚焦顯微鏡(laser scanning confocalmicroscope，LSCM)，具有圖薄層光學(xué)切片功能，通過熒光分子獲得信號，獲得標本三維數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機圖像處理及三維重建軟件產(chǎn)生三維效果，從而能靈活、直觀地進行形態(tài)學(xué)觀察[5]。近來，Tamura 等[6]將天文學(xué)上用于分析很小的銀河外星系圖像的一種計算機檢測(Computerized detection method，CDM)軟件用來分析LSCM獲取的基底膜以內(nèi)的神經(jīng)圖像，認為其具有經(jīng)濟、快速、可重復(fù)性高的優(yōu)點。

1.3 神經(jīng)密度的測定:神經(jīng)構(gòu)筑的密度反應(yīng)了初級神經(jīng)元投射到中樞次級神經(jīng)元的密度。由于真皮內(nèi)的軸索密集成束，所以目前用比例尺度定量分析局限于表皮內(nèi)。近期多選擇全神經(jīng)標志物抗PGP9.5抗體作為一抗進行免疫組織化學(xué)染色。共聚焦激光顯微鏡或者圖像分析儀對神經(jīng)計數(shù)神經(jīng)纖維數(shù)量:表皮內(nèi)有分支的神經(jīng)纖維作為一個計數(shù)，在表皮基底膜下就分支的每個分支單獨計數(shù);表皮面積=測量的每個切片表皮長度×切片厚度，表皮神經(jīng)密度=神經(jīng)軸索計數(shù)總數(shù)/面積(mm2)。也有將密度表示為線性密度，即神經(jīng)軸索數(shù)/表皮長度?？梢杂妹庖邿晒怆p標技術(shù)將真-表基底膜及表皮神經(jīng)顯示后用圖像分析儀分析，將染色陽性的神經(jīng)構(gòu)筑區(qū)域與表皮表面區(qū)域(由基底膜表示)相比，計算出百分數(shù)作為密度[7]。活檢檢測表皮神經(jīng)密度被認為是檢測小神經(jīng)病變的理想方法，較傳統(tǒng)的神經(jīng)學(xué)檢測更客觀、敏感[8]，近年來用于多種小神經(jīng)纖維病損的檢查(糖尿病[8]，結(jié)節(jié)病[9]，遺傳過敏性皮炎[10]等)。

2表皮神經(jīng)的形態(tài)學(xué)

有髓的感覺神經(jīng)，從淺筋膜到真皮乳頭層發(fā)出各級神經(jīng)叢，構(gòu)成神經(jīng)樹，皮膚神經(jīng)樹分支與皮膚微循環(huán)血管樹的分布、走行有許多相似之處，具有顯著的立體結(jié)構(gòu)特征[11]。一般劃分為五層，皮神經(jīng)干、淺筋膜層、真皮深層、乳頭層，最后末梢伸向表皮。其終末分支廣泛分布于皮膚的各層，包括游離神經(jīng)末梢和特殊神經(jīng)末梢。

2.1游離神經(jīng)末梢:一般呈細小樹枝狀分支。健康對象皮膚表皮神經(jīng)纖維起于乳頭下神經(jīng)叢，伸向角質(zhì)層分支或者進入角質(zhì)層少許，呈樹狀分支或不分支，神經(jīng)纖維通常是纖細的，有的曲張，經(jīng)常以球形終末結(jié)束。表皮神經(jīng)情況將正常人表皮神經(jīng)分為四類:①無分支神經(jīng)纖維;②近真皮-表皮交界上分支向皮膚表面神經(jīng)纖維;③遠離真皮-表皮交界分支向皮膚表面神經(jīng)纖維;④近角質(zhì)層分支平行皮膚表面的神經(jīng)纖維。在感覺性神經(jīng)病變中，表皮神經(jīng)分支增加，殘支曲張增加，軸索膨大，出現(xiàn)爪型末端。即使臨床尚未受累區(qū)域密度雖然沒有變化，但是分支增加、軸索膨大，這可能是神經(jīng)變性前變化[12]。

2.2特殊神經(jīng)末梢:包括Meissner Corpuscles或觸覺小體、Pacini Corpuscles或環(huán)層小體、Ruffini Ending、Krause終球等感受觸痛溫覺等功能。

3表皮神經(jīng)構(gòu)筑的影響因素

3.1皮膚內(nèi)神經(jīng)構(gòu)筑與年齡的關(guān)系:有研究發(fā)現(xiàn)年輕組背部皮膚表皮神經(jīng)密度顯著高于老年組(年齡<70歲)，未發(fā)現(xiàn)皮膚神經(jīng)密度與年齡相關(guān)性[13]。近來，有研究顯示IENF與年齡有函數(shù)關(guān)系，皮膚神經(jīng)密度隨年齡(至60歲)相應(yīng)的下降，但發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增加，乳房部的IENF密度卻是增加的[7]，這種情況可能這樣解釋:表皮神經(jīng)選擇性下降，軀體部位隨年齡下降明顯更多的是因為其基本神經(jīng)支配多的緣故，年齡相關(guān)性的表皮神經(jīng)下降可能與NGF及其受體的合成下降有關(guān)[14]。

3.2 解剖部位對表皮神經(jīng)構(gòu)筑的影響:大多數(shù)報道皮膚神經(jīng)密度具有頭-尾梯度變化。面部高于軀干、眼瞼、耳前、腹部、乳房，依次降低。有發(fā)現(xiàn)下肢IENF密度與解剖位點和髂前上嵴間的距離存在線性關(guān)系，股中間水平是口側(cè)高密度與尾側(cè)低密度的分界點[12]。當(dāng)然，面部皮膚(眼瞼和耳前)神經(jīng)密度比軀干(乳房和腹部)的高，不排除神經(jīng)起源的差異造成的影響[7]。Toyodo 等[15]認為這種神經(jīng)構(gòu)筑情況的差異可能與慢性光損害有關(guān)，表皮神經(jīng)密度與光損害嚴重程度成比例，陽光暴露部位NGF等釋放增加，而NGF有利于感覺神經(jīng)元的生存與分化，使表皮神經(jīng)密度增加[10]，調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的表達，介導(dǎo)神經(jīng)與皮膚細胞間的聯(lián)系[16]。另外，神經(jīng)密度從軀干到肢體末端有下降的趨勢，這種部位差異說明了表皮神經(jīng)功能也有區(qū)域特異性，除接受痛覺外還可能有營養(yǎng)、調(diào)節(jié)作用[17]。但是，Kawakami等[18]對志愿者表皮神經(jīng)密度測量后，沒有發(fā)現(xiàn)這種梯度變化，僅得出臂部密度最高，背部最低的結(jié)論。

3.3 性別對皮膚神經(jīng)密度的影響:對106個正常人用PGP9.5進行測量發(fā)現(xiàn)女性表皮密度高于男性[(13.6±4.6)/mm:(10.5±3.9)/mm)][19]，這一現(xiàn)象在糖尿病患者腕部皮膚中也存在[8]，性別對表皮神經(jīng)構(gòu)筑差異的影響可能與男性酒精攝入多，職業(yè)因素神經(jīng)毒性化學(xué)物質(zhì)接觸機會較女性多等因素有關(guān)。

3.4 糖尿病對表皮神經(jīng)密度的影響:隨著糖尿病發(fā)病率的升高，糖尿病周圍神經(jīng)病變的研究也逐漸得到重視。研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)密度下降，并與皮膚痛溫覺、振動覺、位置辨別覺等的改變有相關(guān)性[20-21]。但是新近一項研究表明臨床上有中度以下周圍神經(jīng)癥狀時，表皮神經(jīng)密度并未顯著降低[9]，當(dāng)然該研究只觀察了腕部皮膚神經(jīng)密度的變化，并不全面。

4 表皮神經(jīng)密度在臨床的應(yīng)用

目前，神經(jīng)密度測量主要在周圍小神經(jīng)病變診斷中的作用越來越受到重視，通過活檢檢測表皮神經(jīng)密度判定周圍神經(jīng)病變，具有較高的陽性率，一項研究發(fā)現(xiàn)，67例有神經(jīng)癥狀但是神經(jīng)傳導(dǎo)檢測正常的患者中88.1%的人表皮神經(jīng)密度異常，其敏感性在31%，特異性在98%[22]。此外，表皮神經(jīng)密度的測量在對稱性肢端周圍神經(jīng)病變的診斷中也具有重要意義[23]。目前表皮神經(jīng)密度測量已經(jīng)應(yīng)用到多種疾病的周圍神經(jīng)檢測中。糖尿病患者越來越多，其引起的周圍小神經(jīng)的損害是諸多并發(fā)癥的發(fā)病機制。有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)周圍神經(jīng)傳導(dǎo)檢測正常，也沒有周圍神經(jīng)癥狀時，表皮神經(jīng)密度已經(jīng)出現(xiàn)異常[24]。因而表皮神經(jīng)密度測量良好的敏感性(72.4%)和特異性(76.2%)[25]具有良好的應(yīng)用前景。此外，新近有研究報道60%的甲減患者表皮神經(jīng)密度會有所降低，并且在亞臨床患者中也有較高的陽性率。自身性免疫性疾病時常常伴有皮膚感覺的異常，此時表皮神經(jīng)密度往往也有異常，在一項針對結(jié)節(jié)病的研究中其陽性率可達32.8%[26]。表皮神經(jīng)的數(shù)量和神經(jīng)病嚴重度之間存在一個明顯的負相關(guān)，因此表皮神經(jīng)密度測定對周圍神經(jīng)病變病程進展及預(yù)后判定中也有輔助作用。

總之，在皮膚損傷或者病變時神經(jīng)密度、形態(tài)、功能等方面都有變化，反之，神經(jīng)構(gòu)筑的變化也會影響皮膚及其功能。表皮神經(jīng)的研究目前仍有待于進一步發(fā)展，如果將皮膚神經(jīng)構(gòu)筑學(xué)與功能學(xué)相聯(lián)系，或許可以為研究諸如糖尿病難愈創(chuàng)面愈合、光損害等皮膚病理生理過程提供新的視角。

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[收稿日期]2010-03-31 [修回日期]2010-06-09

編輯/李陽利