帕金森病肌强直的研究进展总结2026

帕金森病肌强直的研究进展总结2026强直（rigidity）作为一种临床体征，是指肌肉被动拉伸时阻力恒定地增加[1]。强直作为帕金森病（Parkinsondisease，PD）的核心症状之一，存在于PD两种表型（“强直-少动型”和“震颤主导型”）中，但前者表现更为显著。PD肌强直具有3个临床特点：（1）同时影响屈肌和伸肌，张力水平相近，并在各个方向对被动拉伸产生均匀的阻力，这种现象被称为“铅管样强直”。叠加的震颤或潜在隐匿性震颤会导致关节被动运动时肌张力间歇性增高，从而引发PD患者的“齿轮样强直”。（2）强直无速度依赖性。（3）强直不伴有肌力减退，患者无折刀样现象。在特发性PD中，肢体强直通常比中轴强直更明显。部分患者可出现“冻结肩”等功能受限表现。尽管强直是PD的主要运动症状，但与其他症状相比，其研究相对滞后。这主要源于肌强直评估多依赖医师的主观判断，缺乏客观的量化指标。近年来，随着神经生理学和生物力学技术的发展，对PD肌强直的认识逐渐深入。本研究旨在系统总结PD肌强直的病理生理机制和评估方法的最新进展，为临床诊断和治疗提供参考。1

肌强直的病理生理机制1.1肌张力与强直的定义及分类肌张力传统上被定义为“肌肉在静息放松状态下的紧张度”或“检查者在肌肉静止状态下被动拉伸关节时所感受到的阻力”。本质上，肌张力是运动控制的基础，受脊髓和脊髓上机制调控。脊髓控制依赖于肌肉纺锤波与脊髓中间神经元的相互作用，而脊髓上控制则由包括大脑皮质、基底节、脑干网状系统等在内的兴奋性和抑制性长束传导通路及小脑调节[2]。肌张力增高包括痉挛和强直等亚型。痉挛多由锥体束病变引起，以速度依赖性肌张力增强为特征，源于牵张反射的过度兴奋。而强直是以PD为代表的由锥体外系病因引起的，在肌肉受到牵拉时活动异常增加，导致被动关节活动阻力增强。1.2长潜伏期牵张反射的作用牵张反射是由身体某部位的突然位移，导致该关节的肌肉被拉伸而引发的反射。牵张反射通常分为短潜伏期和长潜伏期两种。短潜伏期牵张反射（short-latencystretchreflex，SLR）在上肢运动20~35ms后出现，完全反映了脊髓回路的功能。长潜伏期牵张反射（long-latencystretchreflex，LLSR）通常在50ms以后出现，被认为是由位于感觉运动皮质的环路介导的对拉伸的脊髓上反应[3]。早期的神经生理学研究显示，快速腕部伸展后，前臂屈肌记录到的SLR是正常的，而通过类似程序诱发的LLSR则有所增加[4]。PD患者的肌肉拉伸反应具有以下特征：最初是SLR，其时间与幅度均正常；随后是异常增强的LLSR[5]。值得注意的是，LLSR的强度取决于拉伸速度，随着腕部被动活动时角速度的提升，肌强直程度呈进行性加重，LLSR也逐渐增加，而SLR与缩短反应无显著变化[6]。这表明LLSR主要由Ⅰa组（肌梭）传入反馈处理，多突触脊髓上通路，包括感觉运动皮质外侧通路和网状结构-网状脊髓通路都可能参与其中[7]，亦有假说提出“脊髓-小脑-网状结构-脊髓”通路可能是PD强直的神经基础[6]。而且LLSR幅度和持续时间与临床肌张力增加相关[8]。1.3缩短反应与拉伸诱发抑制增强的LLSR可以解释PD中的肌张力增高，但无法解释在整个运动范围内对被动拉伸的抵抗呈现均匀性（“铅管样”特征）的现象。长时间的肌肉拉伸，有可能在LLSR之后在拮抗肌中记录到持续或紧张的肌电图活动，称为“短缩反应”（shorteningreaction，SR），其原因可能是由Ⅰa和Ⅰb脊髓中间神经元兴奋性改变介导的短潜伏期自体抑制通路改变[9]。另一方面，当持续拉伸或延长肌肉超过某个关键关节角度时，会观察到阻力突然下降。这种现象被称为“延长反应”或拉伸诱发抑制（stretch-inducedinhibition，SII）[1]。尽管SR对PD的强直作用存在争议，但普遍认为在检查PD患者肢体肌张力时，SR与SII的联合作用产生了“铅管样”效应[6,10]。1.4神经通路与网络的改变1.4.1脑干机制PD患者中，快速眼动睡眠（rapideyemovement，REM）期间的肌肉活动异常升高较为常见，这类患者上肢往往表现出更显著且对称性肌强直，提示REM睡眠期间异常增强的张力调节机制，可能同样影响清醒状态下的肌肉活动调控，从而导致强直的出现[11]。研究发现，负责REM睡眠肌张力调节的脑干神经环路，与维持觉醒状态下运动神经元兴奋性和姿势控制的神经环路存在重叠。病理学研究发现这两个环路的相关核团—包括影响肌张力的双侧下行神经投射区域如蓝斑、中缝核尾端和网状巨核细胞等区域均存在α-突触核蛋白沉积[12]。这些区域发生退行性病变的时间、程度与PD的强直出现的时间、严重程度和病情进展相关[11]。1.4.2脑网络连接异常Froment操作（即对侧肢体自主活动可增强被检肢体肌张力）表明脑网络可能在很大程度上参与了PD中强直的机制。功能磁共振研究发现多个脑区之间的连接可以预测强直评分，包括初级运动区（primarymotorcortex，M1）、腹侧前运动区、辅助运动区（supplementarymotorarea，SMA）、基底节、颞叶、顶叶和枕叶以及小脑[13]。在PD患者中可观察到壳核→SMA的连接改变。正常情况下，SMA对运动皮质具有抑制作用；PD患者中SMA参与的环路活动减弱，导致感觉运动皮质过度兴奋，通过影响LLSR回路表现为肌强直。随着强直症状加重，PD患者运动前区→楔前叶连接出现疾病相关的渐进性异常，而小脑→运动前区连接则表现为代偿性的趋近正常值[13]。此外，相较于震颤主导型患者，在强直-少动型患者中观察到对运动计划和执行至关重要的额顶网络出现了显著的灰质损伤及异常功能连接，可能与强直的进展相关[14]。1.4.3多巴胺能系统与神经调控治疗肌强直通常对多巴胺替代疗法[15]以及丘脑底核或苍白球内侧部（internalsegmentoftheglobuspallidus，GPi）的脑深部电刺激（deepbrainstimulation，DBS）[16]有反应，这表明黑质纹状体多巴胺能通路的退化以及基底神经节功能的紊乱在强直的发病机制中起着关键作用。研究发现，对GPi进行DBS可以显著降低PD患者的肌强直，说明DBS激活了γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid，GABA）能苍白球-丘脑和苍白球-网状输出通路以及壳核传出通路在内的多个通路，并通过某种机制来持续抑制基底节-丘脑-运动皮质这些反射回路的活动而引起强直降低[7]。1.5非神经因素：肌肉黏弹性特性非神经成分对应于肌纤维及其周围结缔组织的黏弹性特性的改变。该黏弹性成分又取决于多种因素：肌节中肌动蛋白-肌球蛋白横桥、收缩丝的黏弹性与延展性、肌节非收缩蛋白（如结蛋白、肌联蛋白）的丝状连接、细胞渗透压，以及周围结缔组织状况[2]。即使在仅有轻微运动症状的PD患者中，尽管未检测到肌电活动，其上肢在静息状态下的强直也显著高于健康对照组。PD患者的肌肉僵硬既受神经因素影响，也受非神经因素作用，但神经因素的主导地位更为明显[17]。2

肌强直的客观评估方法尽管肌强直被认为是PD的主要运动症状，但由于对其研究相对有限，很大程度上缺乏客观仪器测量，在临床检测中通常由医生活动患者的关节来感受其肌张力的大小。而且与运动迟缓或震颤不同，肌强直无法通过视频评估。临床评定PD肌强直的主要依据是统一帕金森病评定量表（MovementDisorderSociety-UnifiedParkinsonDiseaseRatingScale，MDS-UPDRS）第3部分（运动功能）3.3项，分为5个等级（0：无症状；1：轻微；2：轻度；3：中度；4：重度），这种半定量式的评估使得PD的诊断有着一定的主观性。为实现PD肌强直的客观量化，多种客观检测技术已应用于临床研究，各类技术特点对比见表1。2.1肌电图肌电图是研究PD患者肌肉生理学的首选方法，它能检测肌张力变化并揭示潜在的生理机制，与评估肌强直的临床量表显示良好的相关性[19]。多项研究发现，PD患者的肌肉肌电活动强度在静息状态、肌肉拉伸的中间阶段和肌张力达峰的时刻，以及拉伸后放松阶段均高于健康对照组。表面肌电图结合机器学习分类器可实现肌张力的量化分析[20]。然而，表面肌电图无法直接反映肌肉黏弹性等非神经因素的改变。研究表明，在PD患者中即使未记录到显著的肌电活动，其被动肌肉刚度也可能高于健康对照组[17]。因此，将表面肌电图与其他能量化生物力学特性的技术结合，对于全面解析肌强直的构成至关重要。2.2肌力计肌力计是一种评估肌肉机械特性的仪器触诊法，常与肌电图等其他技术结合使用。测量时采用人工拉伸法，通过获取生物组织的自然振荡数据，不仅能显示振动的加速度信号，还可估算肌张力和被动刚度。研究表明，肌力计测得的PD患者肱二头肌肌腹的被动刚性与UPDRS量表的肌强直评分之间存在显著正相关[21]，这主要源于肌肉黏弹性特性的改变而非神经生理学变化。2.3超声弹性成像生物组织通常被认为是黏弹性材料，超声弹性成像技术其原理是通过分析组织在受力时的形变来实现检测。目前主要采用应变超声成像和剪切波弹性成像（shearwaveelastography，SWE）两种技术。应变超声通过B模式图像捕捉并追踪斑点位移来检测压缩效应。而SWE则通过测量由外部或内源性信号引发的剪切波传播速度，从而估算组织弹性参数；而且超声剪切波速度与PD的关节强直和疾病持续时间相关。超声技术由于其数据与PD患者的UPDRS强直量表分项评分相关，可用于评估PD肌张力状态等生物力学特征[22,23]。2.4伺服电机与等速测力法伺服电机装置能以预设速度驱动关节被动运动的同时，收集关节肌肉对拉伸反应的定量信息，包括位置、扭矩、力、功和角位移等参数，作为衡量肌强直程度的客观指标，也被称为等速测力法。出于测量方便考虑，其应用范围主要局限于四肢的检测。多项研究评估了腕部强直发现，检测腕关节强直的理想活动范围区间应为60°~90°，范围越广，灵敏度越高。与传统强直定义相悖的是，现有研究证实强直不仅会随关节活动范围变化，其测量速度也起着关键作用，当拉伸速度低于70°/s时检测灵敏度不足，而超过300°/s则会导致牵张反射急剧增强并引发饱和现象[6,15,18]。而在此范围内测量，强直随腕关节伸展角速度的提升呈渐进性加重。在针对肘关节的研究中，探索性活动范围的测量值介于40°~70°之间，而关于速度对扭矩影响的研究数据与腕部研究结果相似。所有针对肘关节的研究均表明，与健康对照组相比，PD患者在扭矩、单位运动功值以及滞回曲线面积等指标均显著更高[24]。在不同速度下的膝关节屈伸运动中，将电机械系统与肌电图技术相结合后，PD患者组与健康对照组在扭矩和肌电活动方面呈现出显著差异[17,18]。2.5

惯性传感器技术便携式传感器技术（配备加速度计、陀螺仪和磁力计或电位计的惯性测量单元）提供的系统具有非侵入性、可靠性高、快速响应、远程操作、经济实惠且客观等优势。近年来用于PD患者的评估。研究通常均采用至少1个传感器（陀螺仪）来记录运动范围，并配备另1个传感器（加速度计）用于测量角速度和加速度。研究发现PD患者（无论年轻或老年）的平均扭矩值均显著高于健康对照组[17,18]。结合惯性传感器与关节角度数据或肢体的位移，可有效检测PD肌强直的开关式波动特征[25]。惯性传感器与其他设备的联动也为PD患者的全面管理提供了新思路。