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编号:10216651
周围神经缺损修复的研究进展
http://www.100md.com 《医学文选》 1999年第6期
     作者:黄侣义

    单位:广西平果县人民医院外科

    关键词:

    医学文选9906112

    周围神经损伤较常见,尤其是长段神经缺损是临床的难点之一,是目前尚未满意解决的问题。由于周围神经损伤的修复和再生机理非常复杂,受许多因素的影响[1],涉及桥梁作用、趋化作用、微环境作用等方面,因此是当今显微外科学、创伤外科学、细胞生物学、分子生物学、组织工程学等学科的重要研究领域。其中应用自体、异体、异种神经材料及非神经材料进行的神经移植,在动物实验中均取得了较好的效果,并开始将其应用于临床,以自体神经移植应用较广泛,但是由于诸多因素的限制,影响了后期神经功能的恢复。随着肢体延长术及皮肤软组织扩张术中周围神经被缓慢拉长的经验积累,开始有学者关注以延长的神经来修复周围神经缺损的研究。近年来产生的生物医学和工程学,使组织类型培养技术得到了普及,已有学者应用组织工程学原理,对神经细胞外基质在周围神经损伤修复和再生进行了研究和探讨,并在动物实验中取得了较好的效果。本文就上述有关资料做如下综述。
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    1 移植修复

    1.1 神经移植修复

    1.1.1 自体神经移植 自1932年Balance首次采用神经移植以来,自体神经移植修复周围神经缺损成为一种经典模式。自体神经移植后血—神经屏障的建立及远端的趋化作用形成理想的神经生长环境,具有非神经材料所具备的优越性。但是自体神经移植存在着:①出现供区的神经损伤;②来源受限,难以找到与损伤神经相匹配的供移植神经,尤其是较粗大的神经;③轴突外生及在生长过程中的误入,出现效应器的废用萎缩或神经—效应器失配;④轴突再生需跨越两个吻合口,增加了神经再生的难度,同时使吻合端纤维增生、长入的机会加大,影响移植后神经功能的恢复等不足[2],因此在一定程度上限制了神经自体移植的应用。

    1.1.2 同种异体神经移植 同种异体神经移植修复长距离的神经缺损,具有来源充足、对患者不产生副损伤、各种类型的神经段都可以得到的优点,修复后的早期效果是令人鼓舞的,但一旦发生排斥反应,受损神经成功再生者甚微,故迄今尚未有突破性进展,其存在的主要障碍是免疫排斥反应。目前解决同种异体神经移植中免疫排斥反应的途径有两条;一是降低移植段神经的免疫原性,其方法较多,但从综合性分析来看,其中只有经冷冻解冻反复处理的方法较为有效,经此法处理过的神经桥接物应用于修复小于4cm的神经早期缺损时,实验效果满意,但对更长距离缺损的修复则效果较差[3]。另一途径是降低对移植神经的免疫反应性,目前使用最多、效果最好的免疫抑制剂主要有胞菌素A,实验表明在用同种异体神经修复长距离的神经缺损后连续服用胞菌素A,可有效地抑制免疫排斥反应,神经功能的恢复也可达到用自体神经移植所能达到的效果[5],但长期使用免疫抑制剂对人体来说无疑是弊大于利。
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    另外,田立杰等[6]根据胎儿组织尚未具备明显的生物学特性,免疫处于不成熟状态,对寄生环境有较强的依赖性,排斥反应不明显,容易导致“免疫宽容”的特点进行了有关胎儿神经移植修复感觉神经缺损的动物实验和临床应用观察,结果认为胎儿神经抗原性弱,深低温冷冻可进一步降低其抗原性,对修复5cm以内感觉神经缺损疗效较好,是较理想的异体神经移植材料,但尚不宜修复较粗的混合神经的缺损。

    1.1.3 异体神经移植 异体神经具有与同种异体神经类似的优点,早年曾经有人用其来修复神经损伤,但由于强烈的排斥反应,修复效果很差,人们对其已经开始失去信心。国内有丁文龙等[7]采取异体神经前应用环胞菌素对供体进行全身灌注处理,从而达到有效封闭其免疫原性的目的,使移植神经不仅成活,而且允许宿主的再生神经纤维通过,并向远端生长。由于此研究是以低等动物为实验对象,是否具有临床应用价值仍有待进一步研究。

    1.2 非神经组织 移植
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    1.2.1 静脉移植 静脉为套管状,壁薄,有利于营养物质的弥散,也利于神经趋化物质发挥作用,同时静脉的组织结构与神经外膜相似,血管内皮细胞的基底膜又类似于周围神经的基底膜,移植时神经断端采用自然对合,在避免瘢痕阻碍的同时,有利于神经再生。尹维田等[8]采用静脉桥接大鼠坐骨神经10mm缺损和兔面神经8mm缺损,结果均获得满意,并发现用自体周围神经组织制成的的匀桨中加入静脉管内优于单纯静脉桥接[9]。但也有其不足之处,表现为在远端分泌的趋化物质经静脉弥散到近端的浓度较低,而且早期缺乏雪旺氏细胞,使其对再生轴突的定向诱导作用明显减弱。另外也有管壁塌陷的可能,必将影响神经的再生。Machinnon[10]实验结果表明在大鼠应用血管这样的空管材料修复神经缺损一般为10mm,在灵长动物为30mm。因此静脉移植在临床上为可供选择的修复方法之一。

    1.2.2 骨胳肌移植 有资料表明,变性骨胳肌移植修复神经缺损优于其它非神经组织的移植体,这是因为骨胳肌基底膜在组织学上和周围神经的基底膜具有类似的结构,可为再生神经提供有效的接触引导[11]。张爱华等[12]应用植入血管束的变性骨胳肌修复大鼠坐骨神经10mm缺损,结果比带蒂新鲜骨胳肌或未植入血管的变性骨胳肌好,认为带蒂骨胳肌由于活的肌细胞存在,阻碍了再生神经的通过。用上述方法修复弥猴30mm、50mm、70mm的尺神经缺损,结果表明再生神经通过缺损段并恢复了功能。但是由于骨胳肌无雪旺细胞,无雪旺细胞分泌的炫趋化因子,无远段神经分泌的神经趋化因子,因而桥接缺损的长度受限[13]
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    1.2.3 肌 腱移植 肌腱为致密结缔组织,没有套管样空间不具备基底膜的特性,也没有自身的血供,但移植后腱组织的创伤性炎症使肉芽组织侵入腱束之间,周围神经的再生可在细胞间的无定形物质中进行,远端分泌的神经生长因子也可以沿腱间隙进入移植体。卫晓恩等[14]实验发现腱细胞退化后毛细血管侵入,轴突在腱间隙通过而开始再生。但是由于肌腱自身的结构特点与神经组织相差太远,使得其应用于桥接周围神经缺损的修复效果较差。

    1.3 非生物组织移植

    为了克服神经组织来源上的困难,已有较多研究工作,用非生物组织材料代替神经组织桥接物,有人造硅管、人造Dacron血管、透明质酸管、多孔硅胶管等等,研究较多的是硅胶管,以硅胶管来桥接神经缺损,其主要是在渗透入管腔的组织液的作用下,形成贯通缺损区的基质桥,引导神经通过。Varon[15]等利用硅胶管桥接大鼠坐骨神经10mm缺损,观察到再生神经纤维顺利通过硅胶管远端,但发现再生神经纤维不能跨过20mm硅胶管桥接的神经缺损段。由于硅胶管生物相容性差,不能被组织吸收会发生变性而损伤新生的神经,而且容易形成瘢痕和慢性压迫;另外晚期管壁被结缔组织包绕,组织液渗入减少,无法满足神经再生所需营养,从而影响神经纤维的再生。因此虽然目前各自的研究都有良好的动物实验效果,但迄今为止未见有较理想的临床应用效果,故难以推广应用。
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    1.4 几丁质移植

    几丁质是一种天然的多糖类纤维,自1871年发现几丁质以来,人们对其进行了广泛的研究及开发利用。苟三怀[16]的实验证实:几丁质能逐渐被组织吸收;用于周围神经的桥接修复具有无毒性、无刺激性、无免疫抗原性、无热原反应、无致突变,因此是组织相容性好的移植体;而且创面愈合过程中,在移植体周围不产生瘢痕;另外组织培养显示几丁质能抑制成纤维细胞的生长而促进内皮细胞的再生。苟三怀等[16]用几丁质制成管状桥接大鼠坐骨神经10mm缺损,神经功能恢复满意,效果优于带蒂骨胳肌桥接物,故为临床应用提供了一条新的修复途径。

    1.5 天然神经细胞外基质修复

    天然细胞外基质(ECM)是由糖蛋白、蛋白多糖、糖氨酸等生物大分子构成。ECM是细胞附着的基本框架和代谢场所,是细胞生存的微环境。Laminin是神经ECM中最重要的成份,也是引导再生轴突生长轴方向的信息物质。在体外研究中发现:Laminin可有效地促进神经轴突的生长,且轴突长度明显长于对照组[17]。ECM中还有其它成份促进神经轴突的再生,如神经营养因子(NFG),其中以胶质细胞源性的神经营养因子(GDNH)的营养活性最强[18]。Ellis等[19]用ECM的生物降解移植物修复大鼠坐骨神经缺损10mm,收到良好的效果。但由于NFG的生产、保存、用药途径、剂量、疗程等诸多问题尚未完满解决,国家尚未批准,临床上只能作为有限的前瞻性研究。
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    2 周围神经延长修复

    许多学者认为修复神经缺损应从自身神经长度着手,达到无张力的端端吻合,其效果优于自体神经移植。由于周围神经的外膜及束膜有较强的抗张能力,加上神经纤维呈波浪 状的丛状交织,神经内血管弯曲行走的结构特点,神经牵拉延长是可以实现的[20]

    2.1 神经拉拢端-端缝接 通过游离神经远、近两断端,屈曲邻近关节,将两端牵拉延长可使神经达到端-端对拉。严计赓等[21]通过对大白鼠坐骨神经的实验观察,提出神经缺损超过其直径4倍是神经拉拢端-端缝接与神经移植的界限。由于延长过快易导致神经的牵拉损伤;而过慢则由于神经外周间隙消失,易导致神经粘连,妨碍延长进程。因此单纯通过一期拉拢缝接神经只能用于较小的缺损,对于较大的神经短缺只能通过减慢牵拉神经的速度来解决。

    2.2 神经瘤球缝接 神经断裂未作一期修复时,近侧断端再生神经纤维杂乱生长成为神经纤维瘤,远侧断端雪旺氏细胞增生形成神经胶质瘤,修复时将两断端连同神经瘤游离,屈曲邻近关节,拉拢缝合两端神经瘤,术后再活动关节,可使神经延长,然后二期手术切除神经瘤,行神经端-端缝接[22]。由于在拉拢过程中及术后肢体活动不易控制,容易造成神经牵拉损伤,故这种方法现已不常用。
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    2.3 神经扩张延长 扩张延长神经是随软组织扩张术发展起来的一种修复神经缺损的方法。Manders等[1]在1987年首先报道有关这方面的实验观察,结果表明经过延长的神经再生入神经远端的轴索排列整齐、密集,神经内膜纤维组织增生少。Mander应用此方法修复了4例周围神经短缺患者,所有扩张修复的神经传导速度减慢,但临床上感觉和运动功能恢复均较满意。神经扩张延长具有①牵拉力缓慢作用于神经;②神经能在无张力下作端-端吻合;③神经只需通过一个吻接点;④神经远、近两端较为匹配等优点,因此从理论上来讲神经扩张延长可能成为一种修复神经短缺的好方法。但是由于这种方法对神经长轴的作用力是通过平面和垂直两个方面方向来传递的,其中垂直方向的力可对神经产生压迫,使神经发生缺血性改变,导致被扩张神经的传导速度明显减慢及神经内外膜的增厚[23]

    2.4 神经牵拉延长 为了克服神经扩张延长所带来的弊端,Wood等[24]提出了①线型的神经扩张延长——作用力只沿神经长轴传递;②远段神经扩张延长。王书成等[26]对周围神经牵长效应方面进行了实验观察,结果表明周围神经在缓慢牵拉力作用下可以牵长,牵长后的神经进行端-端缝接同正常神经缝接无明显差异。神经牵拉延长既是保存了神经扩张延长所具备的优点,又使神经避免受到压迫带来的种种弊端,同时牵拉远端还不影响神经的传导速度及动作电位的幅度,大大提高了周围神经缺损修复的质量。但是由于这方面的研究刚刚起步,许多问题尚有待进一步解决。
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    3 小结

    周围神经缺损的修复一直是临床外科领域如创伤外科、整形外科等学科的重要研究课题之一。通过多种移植物在神经缺损修复中作用比较,展望神经修复的未来,可以肯定,随着研究的深入和各种具有稳定的化学性质、良好的生物相容性的神经桥接物的出现,必定为周围神经缺损的修复提供广阔的前景。而采用直接的神经牵拉或使用组织扩张器对周围神经进行扩张延长,并应用延长的神经端-端吻合修复周围神经缺损,更为临床提供了一个新的选择。

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