面神经再生过程中的信号分子.doc

面神经再生过程中的信号分子 王长黎刘跃华徐超然李雷激 泸州医学院附属医院耳鼻咽喉头颈外科学，四川泸州646000 摘要面神经作为骨管内走行最长的周围神经，因其解剖位置的特殊性，容易受到炎症、创伤、肿瘤及手术等因素的影响，并导致不同程度的损伤。然而，其再生也是一个极其复杂的过程，且功能恢复往往不尽如人意。面神经麻痹表现为面瘫，不仅影响患者容貌、表情、饮食、社交等，还给患者带来心理负担。周围神经再生以外生的方式生长，其前提是有存活的神经元胞体，并有适宜的微环境。在面神经损伤再生的过程中，信号分子的参与起着至关重要的作用。 关键词神经；再生；研究 RA1674-074（4）12（c）195-02 近年来，对神经营养因子（neurotrophicfactor，NTF）、细胞因子（cytokine）及粘附分子（celladhesionmolecules，CAM）等信号分子功能和作用的不断研究，将有望阐明面神经损伤后的再生机制。 1神经营养因子 神经营养因子是一类由神经元自身所支配的组织和星形胶质细胞产生的多肽或蛋白质分子，通过与相应受体结合入胞进入神经末梢，发挥维持神经元正常的形态和功能、促进神经再生的作用。 神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、神经营养素-3（NT-3）等是一类具有50%以上同源氨基酸的多肽，它们均由靶组织或神经元合成并能保持神经元的存活以及诱导神经元轴突的再生。NGF是最早被发现的神经营养因子，对神经元的分裂增殖、轴突的生长、突触网的重构和功能起着重要作用1。其促进面神经再生的作用机制可能为，通过受体信号通路激活各种活化分子、加快神经元轴突的生长，即其神经趋化作用，并能调控雪旺细胞的增殖和分化。BDNF能逆转运至非肾上腺素能神经末梢，可减缓受损的神经元退化，在某些情况下可促进未受损的神经元以发芽的方式再生重建神经回路2。彭铁男3等经过BDNF促进端侧吻合面神经家兔模型的研究发现，BDNF对面神经纤维再生及髓鞘化起到加速作用。NT-3能促进神经嵴源感觉和交感神经的生存和自然生长，进而维持神经系统的发育。 有研究4表明，胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）能够促进外周神经再生，逆转轴突切除引起的运动神经元的死亡，并能显著促进神经外胚层细胞的存活。但唐杰等5通过建立自体静脉桥修复面神经缺损的新西兰大白兔模型，研究GDNF在面神经再生过程中的效应认为，GDNF需要作用于神经节细胞才可以起到促进神经生长的作用，故其促进面神经再生的作用比较有限。 睫状神经营养因子（TF）贮存于正常面神经的雪旺细胞及髓鞘中，当面神经受损后，TF可从破坏的雪旺细胞和髓鞘内释放至轴突中。不仅可以支持运动神经元的存活，诱导运动神经纤维在终端发芽，同时还可以营养交感神经元和肌细胞6，故被认为是促进神经再生、修复的重要因子。 2细胞因子 细胞因子是一类具有调控和介导免疫炎症反应的小分子多肽或糖蛋白，是由免疫细胞或某些非免疫细胞活化后合成并分泌的。当面神经受损后，趋化聚集的炎性细胞白细胞除协助清除神经元胞体周围变性坏死的组织外，还可合成和分泌多种以免疫应答为特点的细胞因子，如IL-6、TGF-、TNF等；同时神经系统本身也可以促进这些细胞因子的产生，尤其是面神经为混合神经纤维，当感觉传入神经纤维被激活时，能诱导逆向释放多种神经肽类物质，如P物质、降钙素基因相关肽（CGRP）等，它们进一步诱导巨噬细胞和肥大细胞产生炎症细胞因子。 Galiano等7通过建立IL-6基因敲除的小鼠面神经损伤模型研究认为，IL-6在维持神经元轴突再生速度方面发挥重要的生物学效应。目前研究8认为由巨噬细胞分泌的TGF-是最强的促胶原生成因子，能促进雪旺细胞释放神经营养因子，并有利于运动神经元轴突穿过神经损伤断端。刘烨等9通过建立面神经钳夹伤的大鼠模型，以肝细胞生长因子为干预，采用免疫组化染色及Westernblot检测面肌中TGF-的表达，结果认为减少面颊肌TGF-的表达可抑制肌细胞纤维化，从而利于面神经损伤后面颊肌功能的恢复。CGRP是一种生物活性肽，于正常时作为面神经传出纤维的一种神经递质，参与外周肌肉收缩功能的调节。李建国10等在面神经受损的SD大鼠运动神经元中对CGRP进行定量分析，发现术后3d即见CGRP升高，7d达高峰，之后下降；提出CGRP增高可能是神经元轴突损伤的一种较早期的内在性反应；并认为CGRP的作用集中于外周修复神经肌肉接头，其表达水平接受于受损的神经-肌肉接头的反馈性调节。 3粘附分子 粘附分子是一类以受体-配体结合的形式，通过介导细胞与胞外基质之间、细胞与细胞之间相互识别、粘附和信号传导的糖蛋白，主要位于神经元膜表面和细胞外基质中。粘附分子通过直接的粘附作用来诱导神经元再生，还可以通过第二信使的级联放大效应在细胞生理方面产生多种效应，例如N-CAM、L-1可以使位于生长锥膜的，微管蛋白的PP60依赖性酪氨酸磷酸化向下调节，从而加强微管蛋白的聚合，稳定延伸过程中轴突内细胞骨架，与N-CAM结合后利用其排斥作用增强了细胞的迁移和分支。 CD4+T细胞属于免疫球蛋白超家族，虽然其介导的免疫反应对中枢神经系统（S）有害11，但其对受损的面运动神经元（FMN）的存活具有调节作用。全世明12等建立面神经受损的裸鼠模型，通过荧光金逆行示踪法标记并计数FMN，发现预先移植CD4+T细胞免疫重建的裸鼠面神经损伤模型可以保护残存FMN数目达到野生型的水平，这种保护效应在面神经损伤的早期（3d）就已经体现出来了。CD44是一种分化抗原，属未分类的粘附分子，可介导细胞的信号传导和活化，可能与神经元轴突的延伸及胶质细胞和雪旺细胞间的粘附有关。有研究13表明，CD44在损伤面神经核运动神经元细胞体中的表达具有阶段性的特点。神经细胞粘附分子（N-CAM，CD56）能促使神经-肌肉接头的突触形成，起凝集细胞的作用。钙粘附分子以其独特的方式相互作用，其配体是自身相同的钙粘素分子，亦即钙粘素在有钙存在的情况下，通过同种亲和反应介导细胞的粘附反应。 4激素类 关于糖皮质激素是否对面神经的再生起积极作用，各家意见不甚一致。大多学者认为糖皮质激素具有显著的抗炎作用，能减轻血神经屏障（BNB）破坏引起的炎性水肿，减少氧自由基的产生，调节炎性介质的表达，从而稳定神经再生的微环境，对面神经的再生起保护作用。但有研究表明糖皮质激素会抑制巨噬细胞的趋化聚集、吞噬、分泌功能而不利于受损神经元的恢复。Yao等14的研究认为地塞米松可能是通过增强生长相关蛋白-43（GAP-43）mRNA表达来实现的；而GAP-43是决定神经发育、轴突再生、突触重建的特异性标志蛋白质。姜保国15等的研究结果证实，全身应用中、小剂量甲基强的松龙（MP）可促进周围神经再生。Oudega等16发现全身应用大剂量MP后使受损处聚集的巨噬细胞明显减少。而中枢神经系统无法再生的原因之一可能与巨噬细胞减少有关。但这些研究均不是以面神经作为试验对象。刘志丽17通过局部应用地塞米松的方法观察糖皮质激素对受损面神经修复的研究表明，应用地塞米松明胶海绵覆盖面神经吻合口处的做法对面神经损伤后修复无明显影响。 甲状腺激素在胚胎时期能促进神经元增殖分化，促进胶质细胞生长和髓鞘形成，诱导神经生长因子和某些酶的合成，并能促进神经元骨架的发育，同时也是调节胎儿和新生儿中枢神经系统发育的关键激素。骆文龙等18的研究显示甲状腺激素能够增加横断伤后面神经的有髓纤维数量和髓鞘的厚度，并能增高面神经核中NGF、BDNF的表达。提示甲状腺激素能促进轴突再生和雪旺细胞增殖，使神经肌肉功能得以恢复。但是甲状腺激素的这种作用能够应用于临床，还需要进一步的研究。 有研究19表明促红细胞生成素（EPO）能降低神经元中胆碱酯酶（CHE）及酸性磷酸酶（ACP）的含量，促进B细胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）的表达，从而减少面运动神经元的凋亡，但是这种作用促进面神经恢复需要较长时间。另外，其神经元保护作用可能与其减轻缺氧、谷氨酸、NO等氧化应激对神经细胞的损伤有关。随着对黄体酮（PROG）药理研究的深入，发现神经系统也能自身合成PROG。赵伟霞20等通过研究发现应用PROG处理的Wistar大鼠远段面神经NGF的表达高于对照组，推测PROG可能与PROG受体结合诱导雪旺细胞释放NGF，并能维持NGF的长时间表达。 雪旺细胞分泌多种NTF并促进轴突再生和髓鞘化、小角质细胞的免疫调节和炎症反应功能、巨噬细胞的趋化聚集和吞噬功能等，在面神经再生的过程中也发挥着重要作用。另据报道，神经节苷脂M1（GM1）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、骨形成蛋白-2（BMP-2）、p27蛋白等对面神经的损伤修复也具有一定意义。各类细胞、信号分子诱导面运动神经元再生的作用并非独立存在的，而是相互协调、相互促进，共同营造面神经修复适宜的微环境。 无可厚非，信号分子在面神经损伤再生的过程中占有重要地位，但是其信号传导通路尚不完全明确。神经元信号分子作为配体，它与什么样的受体结合，是通过什么样的途径经过胞外、胞膜和胞内传递信号，又是怎样产生级联效应的，神经元与神经元之间的信号传递是否还存在未被发现的通路等，只有对这些问题深入地研究，才能最终阐明面神经再生的本质。 参考文献 1TirassaP,ManniL,AloeL,etal.Cholecystokinin28andnervegrowthfactor:twoendogenousmoleculesworkingfortheupkeepandrepairofthenervoussystem.CurrDrugTargetsSNeurolKisord,xx,1(5):459-510. 2GravelC,C,dtzR,LotminA,eta1Adenoviralgenetransfer0fciliaryneurotrophicfactorandbrainderivedneurotrophicfactorleadstolongtermsurvivalofaxotomlzedulotorneonsJNatMed,1997,3(7)：765-770 3彭铁男,赵巍,刘超,等.BNDF对端侧吻合面神经再生作用的研究J.口腔医学研究,xx,25(3):312-314. 4BaratiS,HurtadoPR,ZhangSH,etal.GDNFgenedeliveryviathep75(NTR)receptorrescuesinjuredmotorneuronsJ.ExpNeurol,xx,202(1):179-188. 5唐杰,戚孟春,胡静,等.胶质细胞源性神经营养因子在自体静脉桥修复面神经缺损中促进神经再生的效应J.华西口腔医学杂志,xx,29(1):87-91. 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