周圍神經(jīng)損傷修復(fù)的研究進(jìn)展

彭徐云， 陶冶

（1. 宣城職業(yè)技術(shù)學(xué)院醫(yī)護(hù)學(xué)院， 安徽 宣城242000； 2. 中國科技大學(xué)生命科學(xué)院）

周圍神經(jīng)是大腦和脊髓之外的神經(jīng)。 周圍神經(jīng)疾病有100 多種， 它們可以影響一個神經(jīng)或多個神經(jīng)。 周圍神經(jīng)損傷（PNI） 是臨床上最常見的疾病之一。 每年每10 萬人中約有13 ～23 人罹患PNI［1］， 傷后的感覺和運(yùn)動障礙導(dǎo)致的神經(jīng)痛和癱瘓對患者生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。 目前的神經(jīng)修復(fù)方法有一定的緩解患肢功能的作用， 但仍存在不同程度的后遺癥， 因此， 選擇合適的治療方法仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題， 在方法和結(jié)果上有很大的差異。 直接無張力的端到端修復(fù)可以實(shí)現(xiàn)可預(yù)測的結(jié)果。 對于神經(jīng)內(nèi)部損傷， 當(dāng)神經(jīng)末端沒有張力不能接近時， 自體神經(jīng)移植是首選的重建方法［2］。 神經(jīng)修復(fù)的發(fā)展仍是一個重要的研究領(lǐng)域， 未來神經(jīng)再生和修復(fù)領(lǐng)域的臨床發(fā)展可能會改善患者的預(yù)后。

1 周圍神經(jīng)解剖

周圍神經(jīng)包括12 對腦神經(jīng)和31 對脊神經(jīng)， 由感覺神經(jīng)元、 運(yùn)動神經(jīng)元、 中間神經(jīng)元組成。 神經(jīng)元包括胞體和突起（即軸突、 樹突）， 軸突被神經(jīng)膜和／或髓鞘包裹形成神經(jīng)纖維， 其髓鞘是施萬細(xì)胞的突起包繞神經(jīng)元軸突形成， 施萬細(xì)胞能分泌神經(jīng)生長因子， 能幫助神經(jīng)纖維的再生修復(fù)［3］。根據(jù)有無髓鞘分為有髓神經(jīng)纖維和無髓神經(jīng)纖維，髓鞘上每隔一段有間斷， 稱之為郎飛結(jié)， 有髓神經(jīng)纖維的神經(jīng)沖動傳導(dǎo)就是從一個郎飛結(jié)跳躍至下一個郎飛結(jié)， 呈跳躍式傳導(dǎo)。 無髓神經(jīng)纖維以局部電流形式傳導(dǎo)， 所以有髓神經(jīng)纖維較無髓神經(jīng)纖維傳導(dǎo)速度更快。 神經(jīng)纖維被疏松結(jié)締組織構(gòu)成神經(jīng)內(nèi)膜包裹， 而后多根神經(jīng)纖維組合被神經(jīng)束膜包裹形成神經(jīng)束， 神經(jīng)束沿神經(jīng)全長反復(fù)組和分離， 形成復(fù)雜叢樣結(jié)構(gòu)。 多條神經(jīng)束組合與外面包裹一層由疏松結(jié)締組織構(gòu)成的神經(jīng)外膜構(gòu)成神經(jīng)［4］。 周圍神經(jīng)有兩套血管系統(tǒng)： 外來系統(tǒng)， 即局部營養(yǎng)血管和神經(jīng)外膜血管； 內(nèi)在系統(tǒng)，即神經(jīng)內(nèi)膜內(nèi)縱行走向的毛細(xì)血管網(wǎng)。 在PNI 的修復(fù)中， 了解神經(jīng)束、 血管的位置， 對神經(jīng)的再生、 功能恢復(fù)有一定意義。

2 PNI 分類、 分度

神經(jīng)功能的的正常運(yùn)行依賴于神經(jīng)結(jié)構(gòu)的完整性。 在美國有2 000 萬PNI 患者［5］。 在中國PNI的發(fā)病率也在不斷升高， 預(yù)后不佳。 患者多表現(xiàn)為相應(yīng)神經(jīng)的感覺運(yùn)動功能障礙、 頑固性神經(jīng)痛和肌肉萎縮， 癱瘓更是對患者生理心理造成巨大創(chuàng)傷。 目前PNI 主要有以下幾種類型： （1） 與拉伸有關(guān)， 是最常見損傷類型［6］。 周圍神經(jīng)天生具有彈性， 但如其拉伸力大于本身收縮力就會導(dǎo)致神經(jīng)損傷， 若超過足夠的拉伸力甚至可使神經(jīng)撕裂甚至離斷， 如產(chǎn)傷引起的臂叢神經(jīng)損傷。 （2）刀割傷（包括30%嚴(yán)重割傷）， 如電鋸傷、 玻璃割傷是導(dǎo)致神經(jīng)離斷傷另一常見類型， 在神經(jīng)損傷的研究模型中多為此類。 （3） 壓縮傷， 如骨折脫位神經(jīng)損傷， 這些損傷主要是神經(jīng)受壓和包埋神經(jīng)病變， 一般不涉及神經(jīng)撕裂和離斷。 （4） 其他：缺血性、 醫(yī)源性、 火器傷、 燒傷等。

澳大利亞學(xué)者Sunderland［5］分類描述了5 種不同程度的PNI 的病理組織學(xué)和預(yù)后： 一級損傷相當(dāng)于神經(jīng)失用， 在軸突完整性方面沒有損失； 二級損傷描述完整的神經(jīng)管內(nèi)軸突損傷， 允許神經(jīng)管內(nèi)重新生長； 在三級損傷中， 神經(jīng)內(nèi)膜管受損，由此產(chǎn)生的神經(jīng)再支配與原發(fā)神經(jīng)不完全相同，可能導(dǎo)致瘢痕內(nèi)纖維瘤、 軸突內(nèi)不熟悉的神經(jīng)內(nèi)膜管生長和腫脹； 在四級損傷中， 只有神經(jīng)外膜仍然完好無損， 而且除了神經(jīng)內(nèi)膜損傷外， 還有肌束間生長、 紊亂和纖維性阻滯經(jīng)常發(fā)生， 需要手術(shù)切除和重建； 五級損傷損害神經(jīng)干。

3 PNI 的病理生理

PNI 發(fā)生后神經(jīng)元的軸突和胞體會出現(xiàn)變性，其中軸突的瓦勒氏變性起主導(dǎo)作用［7］。 這種變性開始于病后的1 ～2 d， 持續(xù)7 ～14 d， 主要發(fā)生在離斷的遠(yuǎn)端神經(jīng)軸突， 在神經(jīng)離斷后由于蛋白酶和神經(jīng)代謝資源被分離， 神經(jīng)遠(yuǎn)端軸突開始退化然后壞死， 無法傳遞神經(jīng)沖動， 幾天內(nèi)軸突完全破碎消失［8］。 髓鞘破壞較慢， 逐漸變?yōu)榱字w粒，髓鞘病變導(dǎo)致神經(jīng)傳導(dǎo)減慢或阻斷（傳導(dǎo)阻滯）。瓦勒氏變性結(jié)束后， 施萬細(xì)胞在遠(yuǎn)端的神經(jīng)內(nèi)膜內(nèi)形成Bungner 帶， 促進(jìn)和引導(dǎo)新生的軸芽［9］通過損傷部位順利進(jìn)入遠(yuǎn)端神經(jīng)內(nèi)膜管吞噬細(xì)胞， 如巨噬細(xì)胞和施萬細(xì)胞， 清除髓鞘和軸突碎片。 除了清除磷脂碎片， 巨噬細(xì)胞和施萬細(xì)胞還產(chǎn)生細(xì)胞因子（IL-6）， 增強(qiáng)軸突生長［10］。 清除碎片后，軸突芽再生開始于近端殘端并繼續(xù)向遠(yuǎn)端殘端生長， 施萬細(xì)胞有助于引導(dǎo)軸突向遠(yuǎn)端目標(biāo)生長。軸突的生長速度大約1 mm／d， 所以神經(jīng)缺損較大， 其再生時間較長， 部分甚至無法長入遠(yuǎn)端髓鞘， 而在斷端形成假性神經(jīng)瘤。 即使完全長入也可能出現(xiàn)神經(jīng)束支對位偏差從而造成運(yùn)動感覺功能無法恢復(fù)正常［10］。 而相比中樞神經(jīng)系統(tǒng)， 周圍神經(jīng)系統(tǒng)的再生能力較好。

4 PNI 的臨床修復(fù)方法

隨著周圍神經(jīng)修復(fù)再生研究的深入， 世界范圍內(nèi)的神經(jīng)修復(fù)研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)步［11］。 精細(xì)的顯微外科技術(shù)、 周圍神經(jīng)地形學(xué)的進(jìn)步以及對神經(jīng)損傷的病理生理學(xué)和分子基礎(chǔ)的深入了解，都使轉(zhuǎn)化神經(jīng)生理學(xué)領(lǐng)域發(fā)生了決定性的飛躍［12］。神經(jīng)修復(fù)、 神經(jīng)移植和神經(jīng)轉(zhuǎn)移都有了顯著的改善， 神經(jīng)功能及預(yù)后也得到了持續(xù)改善［12］。 在扎實(shí)的臨床實(shí)踐中， 一些外科技術(shù)策略已經(jīng)被引入，如端對端神經(jīng)吻合術(shù)、 人造神經(jīng)套管術(shù)、 神經(jīng)移植術(shù)、 組織工程材料、 基因工程材料［13］、 中醫(yī)康復(fù)技術(shù)［14］等。

4.1 手術(shù)治療

4.1.1 神經(jīng)松懈術(shù) 包括神經(jīng)外膜和神經(jīng)內(nèi)膜松懈術(shù)， 主要是神經(jīng)受壓、 瘢痕形成等。 游離顯露神經(jīng)后， 將神經(jīng)外膜或神經(jīng)內(nèi)膜上的疤痕組織分離切除， 注意保護(hù)周圍血管［15］， 以解除神經(jīng)受壓，便于神經(jīng)修復(fù)。

4.1.2 神經(jīng)移位術(shù) 將神經(jīng)位置改變， 如由深層移到淺層， 適用于神經(jīng)長度相對不夠而結(jié)構(gòu)相對完整的患者［15］。 Lui［16］描述了一種內(nèi)鏡下輔助的尺神經(jīng)前皮下移位術(shù)， 即通過內(nèi)鏡釋放深筋膜、支撐架、 肌間隔， 并將尺神經(jīng)開放釋放并調(diào)動至肘管隧道遠(yuǎn)端， 使得肘部水平的尺神經(jīng)得到充分的減壓。

4.1.3 神經(jīng)外膜縫合術(shù) 僅縫合神經(jīng)外膜以保持神經(jīng)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性， 不縫合神經(jīng)質(zhì)， 此手術(shù)方式相對簡單， 縫合時間較短， 對神經(jīng)、 血管的損傷小。 既往研究表明， 神經(jīng)外膜縫合術(shù)是神經(jīng)修復(fù)的常用方式之一［17］。

4.1.4 神經(jīng)束膜縫合術(shù) 1917 年由Langleg 最先提出， 直到1964 年Smith 才用于臨床［18］。 該手術(shù)需在顯微鏡下操作， 分離神經(jīng)束， 切除兩斷端約1 cm外膜， 清除疤痕， 用縫線無張力縫合兩神經(jīng)束支， 該縫合法在分離神經(jīng)時容易造成神經(jīng)損傷，神經(jīng)對位時也可能出現(xiàn)神經(jīng)對位錯誤， 且神經(jīng)束直徑小， 對術(shù)者的縫合技術(shù)要求較高， 縫合時間相對延長， 所以該縫合方法較外膜縫合法在效果上并未提高。 劉耿等［19］在研究80 例尺神經(jīng)損傷患者中分別采用神經(jīng)外膜縫合術(shù)和神經(jīng)束膜縫合術(shù)，發(fā)現(xiàn)雖然束膜縫合后神經(jīng)傳導(dǎo)速度、 波幅較好，但對設(shè)備、 手術(shù)操作要求高， 而外膜縫合操作相對簡單， 血管保護(hù)較好， 利于神經(jīng)修復(fù)， 對技術(shù)和設(shè)備不夠的基層醫(yī)院更優(yōu)。

4.1.5 神經(jīng)外膜束膜縫合術(shù) 在顯微鏡下， 分離兩端神經(jīng)外膜， 顯露神經(jīng)束。 將一段神經(jīng)外膜及一段神經(jīng)束膜縫至另一段的神經(jīng)束膜和外膜。 神經(jīng)中間部分做間斷束膜縫合。 鄧永上等［20］在研究128 例斷肢再植的PNI 患者中， 分別采用神經(jīng)外膜縫合術(shù)和神經(jīng)外膜束膜縫合術(shù)， 發(fā)現(xiàn)神經(jīng)外膜束膜縫合術(shù)在手指功能恢復(fù)時間上明顯低于神經(jīng)外膜縫合術(shù)， 說明神經(jīng)外膜束膜縫合術(shù)在修復(fù)斷肢再植的PNI 中效果顯著， 具有較高臨床意義。

4.1.6 神經(jīng)端端縫合法和神經(jīng)端側(cè)縫合法 主要適用于神經(jīng)缺損無法行無張力神經(jīng)縫合時。 神經(jīng)端端縫合將受體神經(jīng)斷端和供體神經(jīng)斷端縫合，神經(jīng)端側(cè)縫合則為受體神經(jīng)斷端和供體神經(jīng)側(cè)方縫合。 Tateshita 等［21］在研究神經(jīng)端端縫合和神經(jīng)端側(cè)縫合在面神經(jīng)損傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)， 大直徑神經(jīng)端對小直徑神經(jīng)（縫合神經(jīng)直徑比2 ∶1） 的端對端縫合， 在神經(jīng)縫合后6 周， 再生軸的數(shù)量和再生率均顯著高于端側(cè)縫合， 然而， 2 組在12周時沒有顯著差異； 在6 周或12 周時軸突直徑也沒有差異， 盡管端端縫合和端側(cè)縫合在12 周時出現(xiàn)了等效的軸突再生， 但端端縫合的再生可能會減少目標(biāo)器官肌肉萎縮， 因此， 在將粗神經(jīng)與細(xì)神經(jīng)縫合時， 端對端縫合可能更理想。 既往研究表明， 端端吻合術(shù)是周圍神經(jīng)修復(fù)的金標(biāo)準(zhǔn)［22］。

4.1.7 神經(jīng)移植術(shù)和神經(jīng)導(dǎo)管 當(dāng)PNI＞2.5 cm時， 傳統(tǒng)神經(jīng)縫合方法已經(jīng)無法吻合， 就需要行神經(jīng)移植術(shù)。 其可分為自體神經(jīng)移植和異體神經(jīng)移植， 自體神經(jīng)移植是連接回縮的神經(jīng)末梢和末端器官之間的間隙。 理想情況下， 每一個再生軸突都與之前連接的相同類型的末端器官相匹配，從而恢復(fù)完整的功能。 然而， 這通常是不可能的，即使是顯微外科技術(shù)， 因?yàn)楦杏X和運(yùn)動神經(jīng)元大量丟失， 感覺和運(yùn)動纖維不匹配， 以及目標(biāo)器官位置變化， 所以即使自體神經(jīng)移植被認(rèn)為是修復(fù)神經(jīng)的最有效的方法， 移植物中再生的有髓神經(jīng)纖維數(shù)、 髓鞘厚度、 軸突直徑等均較常規(guī)方法顯著升高［23］， 但它有一個主要的缺陷， 即需要破壞健康神經(jīng)［24］， 在供體造成神經(jīng)功能損害， 受體也可能造成神經(jīng)大小、 束支錯配等問題。 異體神經(jīng)移植主要問題是免疫排斥反應(yīng)［25］， 如何去除供體免疫原性， 成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)。 方法有各種物理、 化學(xué)方法， 如低溫冷凍、 X 線放射、 化學(xué)試劑去細(xì)胞等方法以去除免疫原性， 利于神經(jīng)修復(fù)再生［26］。 為加強(qiáng)神經(jīng)再生效果， 很多學(xué)者嘗試運(yùn)用小間隙套接吻合術(shù)修復(fù)神經(jīng)損傷， 即采用神經(jīng)導(dǎo)管在神經(jīng)損傷的近端和遠(yuǎn)端橋接， 構(gòu)成一個密閉的有利于神經(jīng)修復(fù)的微環(huán)境。 構(gòu)成神經(jīng)導(dǎo)管的材料有自體材料神經(jīng)導(dǎo)管和生物材料神經(jīng)導(dǎo)管。自體導(dǎo)管如動脈、 靜脈、 軟組織（肌肉、 肌腱）等， 靜脈導(dǎo)管是目前最受歡迎的神經(jīng)導(dǎo)管， 眾多實(shí)驗(yàn)證明靜脈導(dǎo)管在神經(jīng)的傳導(dǎo)速度、 神經(jīng)束的排列等方面具有優(yōu)勢， 但是靜脈管壁薄， 容易塌陷， 支撐效果欠缺［27］。 動脈導(dǎo)管雖然在厚度彈性方面較靜脈導(dǎo)管好， 對動物模型很有價值， 但無法應(yīng)用于臨床［28］。 生物材料導(dǎo)管如I 型膠原、 殼聚糖、 聚乙醇酸、 聚己內(nèi)酯、 乳酸－羥基乙酸共聚物、 納米材料等， 從最初的不可降解材料發(fā)展為可降解材料， 大分子材料發(fā)展為小分子的納米材料， 神經(jīng)導(dǎo)管的發(fā)展為神經(jīng)修復(fù)提供了適宜的微環(huán)境， 也為神經(jīng)修復(fù)提供了思路。

4.2 非手術(shù)治療

4.2.1 神經(jīng)生長因子（NGF） NGF 對周圍和中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞的存活、 生長和分化具有許多重要的調(diào)節(jié)功能［29］。 在神經(jīng)再生過程中， 有很多神經(jīng)相關(guān)細(xì)胞因子參與調(diào)節(jié)軸突的出芽、 延長以及與相應(yīng)靶器官建立突觸關(guān)系。 研究人員將外源性神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白（Neuregulin－1） 導(dǎo)入大鼠坐骨神經(jīng)切斷模型， 發(fā)現(xiàn)Neuregulin－1 能加快軸突的生長， 促進(jìn)神經(jīng)運(yùn)動、 感覺功能的恢復(fù)， 增加損傷部位神經(jīng)纖維絲、 GAP－43、 S－100 等蛋白的表達(dá)［30］。 另有研究顯示， 給予外源性的NGF、 胰島素樣生長因子－1 （IGF－1）、 血管內(nèi)皮生長因子（VEGF） 等均能促進(jìn)神經(jīng)再生和功能的改善［31］。4.2.2 組織工程 構(gòu)建組織工程材料的三個關(guān)鍵點(diǎn)是生物支架材料、 種子細(xì)胞和各種生長因子。了解神經(jīng)損傷的類型、 支架的構(gòu)建和修復(fù)過程是治療PNI 和促進(jìn)神經(jīng)再生的必要條件［32］。 各種生物材料被用于構(gòu)建神經(jīng)支架［33］。 合成聚合物（如硅膠、 聚羥基乙酸和聚乳酸－乙醇酸共聚物） 和天然材料（如殼聚糖、 絲素蛋白、 細(xì)胞外基質(zhì)成分）通常用于構(gòu)建神經(jīng)支架。 許多其他材料， 包括細(xì)胞外基質(zhì)、 玻璃纖維、 陶瓷和金屬材料， 也被用于構(gòu)建神經(jīng)支架。 這些生物材料被制成特殊的結(jié)構(gòu)和表面特征［33］。 在神經(jīng)支架中植入支持細(xì)胞和／或加入NGF， 可進(jìn)一步改善修復(fù)效果［33］。 初步研究表明， 這些神經(jīng)支架的臨床應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)滿意的功能恢復(fù)。 因此， 組織工程神經(jīng)移植為自體神經(jīng)移植提供了一個很好的替代方案， 是神經(jīng)組織工程中一個很有前途的前沿［33］。

4.2.3 基因工程 也稱基因拼接或基因重組技術(shù)， 以微生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)。 將患病基因剔除， 將正常功能基因通過體外重組導(dǎo)入體內(nèi)，使其在體內(nèi)復(fù)制、 轉(zhuǎn)錄和表達(dá)， 翻譯組裝優(yōu)質(zhì)蛋白或抑制體內(nèi)某些基因的過度表達(dá)， 從而達(dá)到治療疾病目的［25］。 白鋼等［34］用NT－3－HUMSCs 聯(lián)合基因沉默SOCS3 治療SD 大鼠脊髓損傷， 發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)損傷神經(jīng)再生修復(fù)。 王依齡等［35］報(bào)道， 低氧誘導(dǎo)因子1α （HIF-1α） 可以促進(jìn)損傷神經(jīng)元的VEGF、 促紅細(xì)胞生成素、 熱激蛋白的表達(dá)， 發(fā)揮促進(jìn)神經(jīng)再生營養(yǎng)因子產(chǎn)生和抗細(xì)胞凋亡的作用，在PNI 的神經(jīng)修復(fù)中發(fā)揮重要作用。 多名學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)基因治療能夠提高神經(jīng)修復(fù)的效果。 但目前該技術(shù)還存在很多問題， 如目的基因在宿主體內(nèi)的穩(wěn)定表達(dá)， 目的基因的選擇等［36］， 還涉及多基因聯(lián)合治療以及倫理等問題。

4.2.4 其他 隨著人工神經(jīng)材料和設(shè)計(jì)的不斷改革和創(chuàng)新， 各種相關(guān)輔助技術(shù)得到了發(fā)展。 針灸、中藥、 干細(xì)胞移植、 脈沖電磁場［37］等都有報(bào)道在神經(jīng)修復(fù)中起到積極作用。

5 PNI 再生修復(fù)效果

神經(jīng)修復(fù)的主要目標(biāo)是通過引導(dǎo)感覺神經(jīng)、運(yùn)動神經(jīng)和自主神經(jīng)軸突再生到遠(yuǎn)端神經(jīng)的環(huán)境中， 并在縫合線上減少纖維損失， 從而使目標(biāo)器官的神經(jīng)再生成為可能［38］。 在預(yù)測周圍神經(jīng)修復(fù)的結(jié)果時需要考慮很多因素， 包括： 神經(jīng)損傷的類型、 位置和程度； 手術(shù)時機(jī)； 類型的修理； 成束的同軸度； 手術(shù)技術(shù)等［39］。 目前主要通過實(shí)驗(yàn)對象的形態(tài)學(xué)、 行為學(xué)、 電生理、 免疫組化、 神經(jīng)纖維髓鞘數(shù)量等結(jié)果判斷其修復(fù)效果的高低。

6 小結(jié)

PNI 發(fā)生后修復(fù)緩慢， 隨著中國顯微外科技術(shù)50 多年的發(fā)展， 周圍神經(jīng)修復(fù)取得一定進(jìn)展。 無張力直接的神經(jīng)修復(fù)術(shù)對神經(jīng)恢復(fù)效果最顯著，而對神經(jīng)缺損較大的患者， 自體神經(jīng)移植仍是金標(biāo)準(zhǔn)。 各種各樣的生物工程、 組織工程、 基因工程都輔助參與周圍損傷修復(fù)， 可見神經(jīng)修復(fù)已經(jīng)不單純僅僅局限于顯微外科手術(shù)的治療， 而拓展為多學(xué)科的綜合治療方案。 盡管這樣， PNI 發(fā)生后很多功能還是無法完全恢復(fù)， 各種輔助治療手段也多試用在動物模型， 在人類神經(jīng)修復(fù)上還有待于進(jìn)一步研究探討。