周圍神經(jīng)瘢痕研究進展*

劉華蔚 胡 敏

周圍神經(jīng)的斷裂性損傷、壓迫性損傷及手術(shù)解剖性損傷，均會破壞神經(jīng)的正常結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致周圍神經(jīng)瘢痕的產(chǎn)生。如瘢痕過度增生，則會妨礙神經(jīng)軸突的再生，影響神經(jīng)功能。本文就周圍神經(jīng)瘢痕形成的機制以及對周圍神經(jīng)瘢痕進行干預(yù)性治療的方法進行綜述，旨在提高對周圍神經(jīng)損傷綜合治療的認識，為促進周圍神經(jīng)損傷后修復(fù)再生提供參考和依據(jù)。

1.周圍神經(jīng)瘢痕的形成機制

周圍神經(jīng)瘢痕根據(jù)瘢痕組織來源可分為神經(jīng)內(nèi)瘢痕和神經(jīng)周瘢痕。其中神經(jīng)內(nèi)瘢痕由神經(jīng)外膜、束膜、內(nèi)膜等神經(jīng)支持結(jié)構(gòu)增生所形成，神經(jīng)周瘢痕由神經(jīng)周圍的結(jié)締組織增生形成。

1.1局部組織病理學變化 神經(jīng)內(nèi)瘢痕：神經(jīng)橫斷傷后發(fā)生快速、嚴重的創(chuàng)傷性反應(yīng),隨后神經(jīng)損傷處近端幾個朗飛氏結(jié)和遠端神經(jīng)纖維發(fā)生瓦勒變性，軸突通過“出芽”的方式生長并通過由雪旺細胞組成的細胞橋；而神經(jīng)外膜、束膜、內(nèi)膜等神經(jīng)支持結(jié)構(gòu)則通過肉芽組織的增生，溶解、吸收損傷局部的壞死組織及其他異物，并填補組織空缺，以后肉芽組織轉(zhuǎn)化為以膠原纖維為主的瘢痕組織，完成瘢痕修復(fù)過程。當周圍神經(jīng)受到長時間壓迫時，神經(jīng)的血運中斷，受壓區(qū)的神經(jīng)纖維郎飛氏結(jié)重疊，結(jié)節(jié)間稀疏、消失或間隙變長，神經(jīng)外膜及束膜進行性增厚，癱痕組織形成。

神經(jīng)周瘢痕：神經(jīng)斷裂性的損傷，手術(shù)解剖性損傷及周圍神經(jīng)壓迫性損傷時必然伴有神經(jīng)周圍組織的損傷，這些鄰近組織的創(chuàng)傷性反應(yīng)，會導(dǎo)致局部炎性細胞聚集及肉芽組織增生，進而形成瘢痕組織。值得說明的是，神經(jīng)斷裂性損傷吻合口處修復(fù)過程中既有神經(jīng)內(nèi)瘢痕形成，也有神經(jīng)周瘢痕參與。

1.2局部微環(huán)境的變化 對周圍神經(jīng)瘢痕形成機制的研究已經(jīng)發(fā)展到細胞及分子生物學的層面上。在其形成的微環(huán)境中，涉及局部微循環(huán)、細胞、胞外基質(zhì)(ex tracellular matrix，ECM)以及相關(guān)因子等多種因素，是多個環(huán)節(jié)間相互作用和相互調(diào)節(jié)的復(fù)雜過程。

1.2.1局部微循環(huán)改變 周圍神經(jīng)損傷時，因神經(jīng)斷裂、受壓或解剖性損傷等原因造成神經(jīng)外膜微血管血流中斷及軸漿運輸受阻，血-神經(jīng)屏障的結(jié)構(gòu)和功能破壞，神經(jīng)干內(nèi)血管的滲透性改變，束膜通透性增加，引起神經(jīng)內(nèi)膜束間發(fā)生水腫，局部神經(jīng)纖維發(fā)生脫髓鞘改變，束間結(jié)締組織增生，瘢痕組織形成。

1.2.2成纖維細胞活化 成纖維細胞是細胞外基質(zhì)的主要產(chǎn)生細胞，是產(chǎn)生瘢痕的主體細胞。正常情況下處于靜息狀態(tài)，外界損傷等刺激可使其活化并大量增殖，產(chǎn)生大量的膠原蛋白，使包括I，III型膠原為主的細胞外基質(zhì)成分在組織中大量增殖，難以被機體吸收，導(dǎo)致瘢痕的產(chǎn)生。

1.2.3細胞外基質(zhì)的轉(zhuǎn)換失衡

ECM的量是由合成和降解兩個代謝過程調(diào)控的，合成與降解的平衡是決定集聚和瘢痕形成的重要因素。病理條件下，細胞外基質(zhì)合成增加和(或)降解減少引起轉(zhuǎn)換失衡，使ECM過度集聚，導(dǎo)致瘢痕形成。瘢痕的形成與成纖維細胞的合成功能活躍，大量合成膠原、纖維連接蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)等基質(zhì)有關(guān)，但也可能與基質(zhì)降解(膠原酶作用)控制不當有關(guān)。一些研究結(jié)果證明，ECM蛋白降解酶活性受到抑制是引起ECM成分在組織內(nèi)不斷沉積，從而導(dǎo)致瘢痕形成的又一重要機制[1]。ECM降解機制的研究還可能為周圍神經(jīng)瘢痕的治療和逆轉(zhuǎn)開辟新的途徑。

1.2.4細胞因子調(diào)控失調(diào)

膠原的合成與降解是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，既需要各種相關(guān)蛋白酶的參與，也需要細胞因子通過多個環(huán)節(jié)進行調(diào)節(jié)。細胞因子在正常情況下處于相對的平衡狀態(tài)，在創(chuàng)傷修復(fù)過程中，進行異常表達。較為典型的負向調(diào)節(jié)細胞因子有表皮生長因子(epidermal grow th factor，EGF)，血小板源性生長因子(Platelet derived grow th factor，PDGF)和堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast grow th factor，bFGF)，均對膠原纖維的增殖具有強烈的抑制作用。EGF和bFGF可減少增生性瘢痕組織中膠原蛋白合成,bFGF還可使內(nèi)皮細胞的纖維蛋白溶酶原激活劑和膠原酶合成增加，以減少膠原蛋白的過度沉積。大量的研究發(fā)現(xiàn)，最重要的致纖維化的細胞因子是轉(zhuǎn)化因子β(transform ing grow th factor-β，TGF-β)，它可以激活成纖維細胞使其不受生長因子的調(diào)控而發(fā)生難以控制的增殖，同時抑制細胞外基質(zhì)的降解，并促進成纖維細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致基質(zhì)過度沉積，瘢痕過度增生[2]。

2.減少周圍神經(jīng)瘢痕的方法

2.1物理干預(yù)

2.1.1神經(jīng)內(nèi)瘢痕 顯微外科技術(shù)的發(fā)展使損傷的周圍神經(jīng)可通過精細的手術(shù)方法修復(fù)?？p合形成的腔室是為了盡量減少外界因素的影響，從而確保神經(jīng)再生為細胞及神經(jīng)組織因素所支配。縫合本身會導(dǎo)致機體的排斥反應(yīng)，神經(jīng)內(nèi)瘢痕是由于拙劣的外膜縫合所致[3]。眾多學者嘗試改進神經(jīng)顯微吻合技術(shù)，以達到較少周圍神經(jīng)瘢痕，促進神經(jīng)功能恢復(fù)的目的。Siem ionow應(yīng)用改良神經(jīng)外膜袖套縫合法修復(fù)周圍神經(jīng)橫斷性損傷，研究證實其能夠提供更好的神經(jīng)干縫合，引導(dǎo)神經(jīng)纖維束到達終末功能器官而不是到達異常增生的纖維組織中[4]。

纖維蛋白凝膠做為一種封閉劑能夠使軸突長過神經(jīng)斷端。在吻合口處應(yīng)用纖維蛋白凝膠能減少局部的炎癥反應(yīng)并避免縫合導(dǎo)致的肉芽腫的形成[5]。

激光焊接技術(shù)同樣能夠避免神經(jīng)修復(fù)處的機體排斥反應(yīng)，CO2激光因其較弱的組織穿透力和較小的作用范圍而被應(yīng)用。有實驗證實低能的CO2激光焊接其神經(jīng)修復(fù)效果優(yōu)于纖維蛋白凝膠和顯微外科技術(shù)[6]。CO2激光能減少神經(jīng)內(nèi)瘢痕的形成，這可能與手術(shù)對神經(jīng)斷端損傷較小有關(guān)。然而，有報道指出CO2激光焊接在修復(fù)的早期其神經(jīng)強度弱于顯微外科吻合技術(shù)[7]。

顯微外科吻合技術(shù)已逐漸成熟，顯微吻合神經(jīng)外膜、神經(jīng)束膜等方法已廣泛應(yīng)用于臨床，并取得了良好的臨床修復(fù)效果。纖維蛋白凝膠已有部分學者對其進行了臨床應(yīng)用，Bacciu等將纖維蛋白凝膠用于面神經(jīng)修復(fù)，并與神經(jīng)顯微吻合組對照，術(shù)后隨訪1年后發(fā)現(xiàn)兩組病例神經(jīng)功能恢復(fù)無統(tǒng)計學意義。纖維蛋白凝膠手術(shù)方式簡單、快捷，對神經(jīng)損傷小，具有臨床推廣應(yīng)用的可能[8]。

2.1.2神經(jīng)周瘢痕 目前眾多學者采用自體組織瓣[9，10]或人工合成材料等包裹周圍神經(jīng)，形成天然或者人工屏障以減少神經(jīng)周瘢痕的形成。

Magill等用羧甲基纖維素膜包裹、覆蓋大鼠坐骨神經(jīng)損傷段，術(shù)后檢測發(fā)現(xiàn)實驗組較自體神經(jīng)對照組神經(jīng)周瘢痕減少，證實羧甲基纖維素膜可通過物理屏障的方式減少神經(jīng)周瘢痕的產(chǎn)生[11]。

尹萬樂等將生物可吸收醫(yī)用膜包裹于周圍神經(jīng)吻合口處，用于預(yù)防周圍神經(jīng)術(shù)后粘連，術(shù)后隨訪6個月到3年，神經(jīng)恢復(fù)優(yōu)良率達88.9%，達到了預(yù)防神經(jīng)瘢痕促進神經(jīng)再生的目的[12]。

2.2藥物干預(yù) 對于周圍神經(jīng)瘢痕形成的干預(yù)性治療已經(jīng)有了初步的實驗證據(jù)，即通過有效的干預(yù)治療，能夠減少周圍神經(jīng)瘢痕的產(chǎn)生，促進周圍神經(jīng)再生，這已成為物理干預(yù)的一種有效補充。目前大部分的抑制神經(jīng)瘢痕藥物均處于實驗階段，暫時還未應(yīng)用于臨床。

2.2.1抑制神經(jīng)內(nèi)瘢痕藥物 TGF-β是反映膠原纖維變性程度的重要因子。TGF-β1和TGF-β2可以促進瘢痕增生，而TGF-β3高表達、TGF-β1、TGF-β2的低表達是胎兒早期無瘢痕愈合的內(nèi)在機制。有學者將TGF-β抑制劑甘露糖-6-磷酸(M 6P)600mmol作用于大鼠坐骨神經(jīng)損傷部位，結(jié)果6周時神經(jīng)功能恢復(fù)優(yōu)于對照組，神經(jīng)內(nèi)瘢痕明顯減少[13]。然而，A tkins等的實驗結(jié)果顯示TGF-β1和TGF-β2抗體能抑制神經(jīng)再生，他懷疑抗體可能會抑制機體部分先天性的對神經(jīng)損傷修復(fù)作用，而單獨應(yīng)用TGF-β3并沒有減少神經(jīng)瘢痕和促進神經(jīng)再生[14]。

纖溶酶原活化因子(tissue p lasm inogen activator，tPA)可催化纖溶酶原向纖溶酶的轉(zhuǎn)化，后者可降解大量的組織蛋白，并將無活性的膠原酶原轉(zhuǎn)變成有活性的膠原酶，從而降解膠原類基質(zhì)。tPA在坐骨神經(jīng)損傷后感覺神經(jīng)元及雪旺氏細胞處被快速誘導(dǎo)，在神經(jīng)擠壓傷處應(yīng)用tPA可以增加巨噬細胞的數(shù)量和間質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9，MMP-9)的表達，最終可以使瘢痕減少，并逐漸清除髓鞘及脂質(zhì)碎屑[15]。

軟骨素酶，可以降解基質(zhì)中的硫酸軟骨素蛋白多糖(CSPG)，而CSPG不利于軸突的生長。Neubauer等利用通過軟骨素酶處理的脫細胞神經(jīng)修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)缺損，發(fā)現(xiàn)其可有效地減少神經(jīng)內(nèi)瘢痕，促進軸突再生，并可增加脫細胞神經(jīng)修復(fù)的有效長度[16]。

退黑激素由松果體產(chǎn)生，與生理周期有關(guān),具有免疫促進、抗氧化、腫瘤抑制的作用，在動物實驗中可以抑制皮膚及周圍神經(jīng)瘢痕。A tik等在大鼠腹腔內(nèi)連續(xù)注射退黑激素21天，結(jié)果坐骨神經(jīng)周及神經(jīng)內(nèi)的瘢痕比對照組大鼠均明顯減少，但其劑量遠高于生理劑量[17]。

白介素-10(IL-10)作為一種強有力的抗炎因子，在周圍神經(jīng)損傷后由施旺細胞合成，可侵入巨噬細胞。A tkins等實驗證實小劑量注射IL-10(125 ng)能減少神經(jīng)內(nèi)瘢痕和促進神經(jīng)再生[18]。

2.2.2抑制神經(jīng)周瘢痕藥物 腎上腺皮質(zhì)激素是天然的抗瘢痕試劑，它可下調(diào)成纖維細胞合成膠原的能力，可能通過調(diào)節(jié)TGF-β的表達從而抑制瘢痕的形成[19]。抗術(shù)后粘連凝膠(ADCON-T/N)，內(nèi)含皮質(zhì)激素和半合成蛋白多糖，是美國唯一應(yīng)用于臨床的抗瘢痕制劑，但其主要作用于減少神經(jīng)周瘢痕而不是神經(jīng)內(nèi)瘢痕[20]。

透明質(zhì)酸(hyaluronic acid，HA)是細胞外基質(zhì)重要成分之一，目前認為高濃度的HA主要通過抑制急性炎癥的發(fā)生發(fā)展，抑制淋巴細胞的增殖、趨化，減少粒細胞、巨噬細胞吞噬作用，促進Ⅲ型膠原纖維的形成，使膠原纖維形成正常的網(wǎng)狀排列從而抑制瘢痕形成。Park[21]和Sm it X[22]等將透明質(zhì)酸凝膠應(yīng)用于鼠坐骨神經(jīng)損傷處，對坐骨神經(jīng)與周圍組織粘連程度及神經(jīng)瘢痕進行定量分析，發(fā)現(xiàn)透明質(zhì)酸可明顯減少神經(jīng)外膜與周圍組織的粘連和神經(jīng)周瘢痕的產(chǎn)生。

人羊水內(nèi)含大量神經(jīng)生長因子：神經(jīng)生長因子(NGF)，胰島素樣生長因子(IGF),成纖維細胞生長因子(FGF)；細胞外大分子：層粘連蛋白、纖維結(jié)合蛋白；大量高濃度透明質(zhì)酸及其活化因子。Ozgenel認為人羊水可減少周圍神經(jīng)瘢痕，并認為透明質(zhì)酸及其刺激因子是主要成分[23]。

鈣離子通道阻滯劑通過對成纖維細胞鈣代謝的影響，干擾細胞鈣離子的內(nèi)流過程，抑制了增生性瘢痕中成纖維細胞的增殖、膠原基因的表達，減少成纖維細胞的膠原合成，進而發(fā)揮抑制瘢痕增生的作用[24]。

阿霉素，廣譜抗腫瘤藥，對機體可產(chǎn)生廣泛的生物化學效應(yīng)，具有強烈的細胞毒性作用。其作用機理主要是其嵌入DNA而抑制核酸的合成。A lbay rak等將浸有阿霉素的棉紗包裹大鼠坐骨神經(jīng)摩擦傷處5分鐘，12周后發(fā)現(xiàn)坐骨神經(jīng)外膜的瘢痕及粘連明顯少于對照組[25]。

抑肽酶可抑制局部白細胞聚集和肉芽腫形成，實驗證實其能減少周圍神經(jīng)瘢痕但不能促進神經(jīng)再生[26]。

胞磷膽堿，作為一種B族維生素衍生物，可以促進周圍神經(jīng)膜的合成，減少神經(jīng)周圍瘢痕，促進神經(jīng)功能的恢復(fù)。其抗瘢痕作用機制尚不清楚，可能與其含有膽堿有關(guān)[27]。

2.3其他

有學者發(fā)現(xiàn)在術(shù)后24h給予一次劑量700 cGy能減少神經(jīng)外膜纖維組織的增生。同時，在此低劑量下不會導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)的纖維變性，并可能會促進周圍神經(jīng)的再生[28、29]。

細胞和分子生物學等研究手段的應(yīng)用，針對某些器官纖維化的治療已經(jīng)取得了長足進步，而在周圍神經(jīng)科學領(lǐng)域，創(chuàng)傷后吻合口局部瘢痕的生成及其隨后發(fā)生的組織纖維化嚴重影響了神經(jīng)軸突傳導(dǎo)功能的恢復(fù)，瘢痕的形成極大地制約了周圍神經(jīng)修復(fù)后的療效。顯微外科技術(shù)及物理屏障的應(yīng)用雖然為周圍神經(jīng)再生提供了良好的條件，但仍無法阻止局部瘢痕的形成。周圍神經(jīng)局部瘢痕抑制試劑的研究尚處于動物試驗階段，但已證實其對瘢痕抑制具有的良好效果。相信隨著顯微外科技術(shù)的發(fā)展及周圍神經(jīng)瘢痕形成機制及其抑制試劑的研究深入，運用顯微外科技術(shù)輔助局部瘢痕抑制試劑，將會有效地減少周圍神經(jīng)瘢痕的形成，促進周圍神經(jīng)的再生及功能恢復(fù)。

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