JNeurosurg.Sep18;1-8.
doi:10./.8.JNS.
01
研究背景
JNS
外伤性臂丛神经损伤（brachialplexusinjuries,BPIs）和个别周围神经损伤的患者，即使经过最佳的外科治疗，其预后也特别差，功能恢复有限。由于单纯手术治疗对康复的改善已趋于稳定，因此需要细胞和分子治疗方案来进一步改善预后。然而，只有真正理解创伤性神经损伤继发的神经和肌肉变性的过程，才能确定潜在的靶点和适当的干预时间。虽然动物模型已经部分阐明损伤后肌肉运动终板（motorendplate，MEP）退化的分子机制，但仍无法对人体相关情况提供精确的信息，从而有助于判断手术治疗和辅助治疗的时机。
这一领域的临床研究侧重于改进外科治疗，包括初级修复，自体移植、同种异体移植或神经导管重建以及神经移植。然而，这些努力只能部分恢复患肢的功能。目前对人类神经损伤和再生结果的理解仅仅基于临床观察，结果取决于许多因素，包括患者年龄、损伤程度、间隙大小(在横断的情况下)、患病情况、吸烟状况、相关损伤和手术时间。在这些因素中，唯一可以由外科医生修改的因素是手术时间。历史上，研究表明，即使在远端病变，在损伤后6个月以上的手术干预很少能带来有意义的恢复。其原因尚不清楚，但可以反映到此时间点突触后MEP降解已基本完全且不可逆。然而，没有组织学检查研究或描述急性神经损伤后人类MEP降解的时间剖面来验证这一观点。虽然动物研究和临床观察历来都是指导外科手术决策的依据，但只有通过对人类急性神经损伤后MEP退行性变机制的透彻理解，才能最终确定手术干预的恰当时机。可以合理地假设，人类MEP降解过程与小鼠或啮齿类动物的MEP降解类似，但可能有不同的时间过程。本研究的目的是在组织学上对神经损伤后人体MEP降解的形态和时间剖面进行分析，并为外科医生确定对这些损伤进行手术干预的合适时机提供客观证据。
02
研究方法
JNS
对于因神经损伤而接受手术的患者，从C5-T1神经节前BPI到较轻的创伤性损伤(如孤立的腋下神经横断)，在获得IRB批准和患者知情同意的情况下，对失神经肌肉进行活检。在进行任何手术干预之前，所有患者的肌电图(EMG)均由经认证的受过神经肌肉训练的神经学家进行，以确认神经动作电位缺失，同时存在神经阻滞电位和正相尖波，提示肌肉去神经。肌肉活检是从年开始的前瞻性队列患者中获得的，并在此进行回顾性分析。肌肉活检的时机是基于至手术医生处就诊时间，以及为患者提供目前可用的最佳治疗方案的临床决策。因此，作者分析了受伤后多个时间点的肌肉样本，以及健康供体的有神经支配肌肉的对照标本(在常规标准护理程序中获得)，为创伤性神经损伤后的人体MEP降解创建一个时间序列事件。肌肉标本进行HE染色和免疫组织化学处理，通过共聚焦和双光子激发显微镜进行可视化研究。
03
研究结果
JNS
免疫组化分析显示失神经肌肉存在不同程度的碎片化和乙酰胆碱受体分散。损伤后不同时间点失神经肌肉的比较显示，退行性变逐渐加重。3D重建的线性回归分析显示，随着三角肌去神经支配时间的增加，MEP体积(R=?0.92，R2=0.85，p=0.)和表面积(R=?0.75，R2=0.56，p=0.)呈显著线性下降。令人惊讶的是，神经支配和结构完整的MEPs在多名患者神经损伤后6个月或更长时间的去神经肌肉标本中仍然存在，其中包括2名神经损伤＞3年的患者。
表1.患者数据
图1A：外伤性腋窝神经损伤患者显示明显的三角肌萎缩。B:病患肌肉活检，横断三角肌纤维HE染色
图2人类MEPs的共聚焦图像。A：有神经支配的三角肌。B:去神经4个月的第一骨间背侧肌C：去神经5个月的二头肌。D：去神经一年的肱二头肌。
图3人MEPs的双光子显微镜图像。A和B:有神经支配的三角肌。C和D:肱二头肌由于外伤性周围神经损伤而去神经后4个月。红色，α-bungarotoxin；蓝色，DAPI；绿色，神经纤维丝和突触素。
图4创伤性BPI后1年的人二头肌MEPs共聚焦图像。A:高倍镜下的MEPs。B：低倍镜下MEPs。红色，α-bungarotoxin；蓝色，DAPI；绿色，神经纤维丝和突触素。
图5A-E:三角肌纤维横断面的HE染色。F-J:人体MEPs的双光子激发显微镜。红色，α-bungarotoxin(BTX)；绿色，神经丝(NF)和突触素(Syn).
图6人三角肌去神经后MEP形态的回归分析。MEP体积(A)和MEP表面积(B)。
04
研究结论
JNS
本研究详细介绍了创伤性神经损伤后人体MEP降解的形态学和时间序列方面的新颖的和至关重要的数据。令人惊讶的是，人体MEPs不仅持续存在，而且在基于先前的临床研究假定的外科治疗干预的6个月时间窗后仍保持其结构。考虑进行神经移植的患者的术前肌肉活检可能是判断去神经肌肉中MEP存活能力的有用的预后工具，存活的MEP也可以作为辅助治疗的目标。
朱侗明
博士，医院神经外科主治医师，博士期间师从朱剑虹教授进行神经再生及干细胞研究，目前为神经外科急救及神经重症团队成员