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神经元溃变与再生

1 拼音

shén jīng yuán kuì biàn yǔ zài shēng

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2 概述

“溃变”与“变性”都源于degeneration,用于神经元时是同义词。但在神经组织学和神经解剖学中,溃变一词较惯用。神经元溃变主要指神经纤维损伤或与胞体断离后神经纤维的退化性变化和胞体发生的变化。神经元再生是指神经纤维损伤或断离后的修复,及神经元死亡后能否产生新细胞替补。神经元的溃变和再生是研究神经元的一个重要课题。神经元胞体是整个细胞的营养中心,神经纤维的生存和再生都须依赖胞体。神经元是形态功能高度分化的细胞。多年研究认为,高等动物和人于出生后神经元已失去细胞分裂能力,不能发生新细胞。在医学中,神经系统的损伤和疾患多涉及到神经纤维和神经细胞能否再生。目前神经系统的损伤和疾患的治疗和恢复仍相当困难,故研究神经元的溃变和再生,具有重要的理论和应用上的意义。

神经元的溃变因损伤的性质、严重程度和位置而异,但都包括受损伤的神经纤维远侧段和近侧段及胞体三部分的变化。

周围神经纤维被切断后,因远侧段与神经元胞体断离,全段直到末梢都同时发生变性和解体。这些变化称Wal-ler溃变或顺行性溃变,也称次级溃变. 轴突于损伤后立即发生变化。伤后12小时左右,轴突肿胀,粗细不均。在数日内断裂成许多碎片,有些轴突断裂持续较久,于伤后3~4周时仍能见轴突的碎片。伤后2~3天,髓鞘多处出现缩窄,再后解体成大小不等的断片和脂滴。它起初是物理性变化,以后发生化学性变化。轴突末梢的变化很早,起初是末梢肿胀,细胞器突触小泡减少和解体。2~3周时末梢萎缩,并脱离突触后膜。最后末梢碎裂。轴突和髓鞘的碎片被附近吞噬细胞和Schwann细胞吞噬清除。Schwann细胞和神经内膜不退化。

近侧段的变化称逆行性溃变或初级溃变。与远侧段的变化相仿,由损伤处向胞体方向进行。溃变的程度和范围取决于神经元的类型、损伤的性质和位置。切割伤的溃变只累及1~2个结间体。枪击伤和感染,溃变范围可达2~3cm。靠近胞体的神经纤维损伤,常致细胞死亡中枢神经纤维的溃变与周围神经的基本相同,但进程较慢。神经胶质细胞清除解体的碎片需时较久,整个过程需时数月。

神经纤维被断后,胞体常肿胀变圆,细胞核移到胞体一侧。尼氏体渐溶解消失,它开始于损伤后第一天,在二周左右达最高峰,称染质溶解或轴突反应。电镜观察表明,染质溶解是粗面内质网扁囊扩张和游离核糖体分散,其含量未见明显变化。化学分析放射自显影的研究表明,此时RNA蛋白质的含量和合成并未下降。高尔基复合体发生解体。线粒体肿胀。

周围神经纤维远侧段溃变时,Schwann细胞肥大,细胞器发达,细胞分裂活跃。这些细胞和巨噬细胞参与清除轴突和髓鞘的碎片。神经内膜未见明显变化。新生的Schwann细胞在神经内膜管中排列成索,称带纤维或Bungner带,起引导轴突生长作用。Schwann细胞分裂开始于第4天,持续一月左右。神经元胞体如能存活,于第3周时开始恢复。胞体肿胀消失,胞核移回胞体中央,细胞器也渐恢复。胞体完全复原约需5~6个月。恢复中的胞体有旺盛的合成功能。新合成的蛋白质等物质输入轴突,使轴突近端长出许多小分支,称丝足。起初可有多个小支长入一个神经内膜管,但其中只有能建立原有感觉或运动功能联系的一个分支成熟并长久生存,其余的都渐退化消失。轴突再生速度每日约3~4mm,起初直径仅0.3~4μm,以后由近向远渐变粗。髓鞘再生最早在第2~3周,其生成方式与胚胎发生时基本相同(参见“神经纤维”条)。新生的髓鞘起初较薄,没有清楚的Ranvier结。以后出现较短的结间体,长150~700μm。长成后的神经纤维结间体比原先多,似不能恢复原有纤维直径和结间体长度的比例关系。有髓神经纤维再生较慢,约需数月或一年才能完成。无髓纤维再生较快。轴突能否顺利再生还取决于其他因素,如神经两断端相距太远,伤口瘢痕组织过多,都能阻碍轴突生长。外科手术缝合神经的两断端,切除瘢痕组织,或在两断端间移植一段神经,都是为轴突生长提供有利条件。如再生的轴突小支不能越过伤口,常聚在近端与增生的成纤维细胞和Schwann细胞混在一起,形成肉眼可见的小结节,称创伤神经瘤或残端神经瘤。

中枢神经纤维的溃变与周围神经纤维相似,断裂的轴突和髓鞘碎片由附近的神经胶质细胞和吞噬细胞吞噬清除。随后星形胶质细胞分裂增生,充填空隙。中枢神经纤维的再生比周围神经纤维困难得多。它们没有神经内膜管,神经胶质细胞不能形成带纤维引导再生的轴突生长。受损神经纤维近端虽也能长出多个丝足,但大多不能穿过瘢痕组织。一般认为,高等动物出生后神经元已不能分裂,不能产生新的神经元补偿死亡的神经元。虽有些研究见到组织培养中和脑损伤附近有神经元分裂,但细胞分裂率很小。至于分裂后新生的神经元能否长期生存并重建适宜的功能联系则不了解。多年来不少学者力图寻求促进神经元及中枢神经纤维生长和再生的物质和方法,如抑制神经胶质细胞生成瘢痕,移植周围神经以引导神经纤维生长,或寻找能刺激生长和再生的物质。有些研究虽能见再生的轴突穿过损伤区,但再生并不完全。较有希望的刺激生长的物质是由小鼠唾液腺提取的神经生长因子,它对组织培养中的小鸡、小鼠和大鼠的神经节有明显的刺激神经元分裂和神经纤维生长的作用。此种物质是一种蛋白质,分子量约29,000。对此物促进中枢神经再生已有不少研究,但尚无定论。近年开展了在成体脑内移植肾上腺髓质和胚胎脑组织的实验研究,试图用于治疗震颤性麻痹等疾病,已取得颇有希望的开端。


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