轴突再生是怎么算的?

神经纤维再生

如果神经元的损伤不严重,变性后会有再生的可能。在周围神经系统中,当轴突被切断时,游离段的髓鞘和轴突发生变性。这种退化也发生在与细胞体的一段相连的轴突中,只是退化仅退化到Ranvier的第一个结。在神经纤维变性的同时,轴突所包围的许旺细胞受损伤刺激再次分裂,增殖出许多细胞。一旦去除了退化的轴突和髓鞘,就形成了被施万细胞包围的套管。受损不严重的神经元,很快就会在被切断的轴突处长出很多小芽,这些小芽会逐渐生长。如果找到一个芽,进入许旺细胞形成的套筒,它就会继续生长,最后到达它原来的终止区域或结构,其他没有进入许旺细胞套筒的芽就会消失。同时,许旺细胞在新长出的轴突上重新形成新的髓鞘,细胞体上的逆行变性现象逐渐消失,完成了神经纤维的再生。在良好的条件下,再生轴突每天以大约三到四毫米的速度生长。

中枢神经纤维再生的研究

目前,周围神经纤维的再生已得到广泛认可,但对中枢神经系统纤维的再生却存在较大分歧。一般来说,高等动物的幼虫在中枢神经损伤后都有再生。这种现象并不被认为是损害了神经纤维的再生,而是一些发育中的神经纤维没有受伤,因为它们没有生长到受伤的区域,这个新的个体还没有能力产生疤痕组织。在高等动物的成熟个体中,中枢神经系统受伤至今不会再生,或者说再生能力还没有达到令人满意的程度。

为什么外周神经纤维和中枢神经纤维损伤后再生能力会有如此大的差异?有几种学说:一般来说,许旺细胞是包裹在周围神经纤维上的。当神经纤维受到损伤时,这些细胞的增殖能力强于中枢神经系统纤维周围的少突胶质细胞。同时,许旺细胞在神经纤维周围形成基底膜,每个外周神经纤维都有内膜,这是中枢神经纤维所没有的。这些结构可以在神经纤维再生过程中引导新芽的生长,从而达到它们原来的分布结构。另外,一些实验的结果指出,中枢神经纤维不能再生的原因可能是自身免疫反应的结果。这种观点认为,神经纤维损伤后,中枢神经系统中的自身抗原或抗体会通过损伤区进入轴突,然后由于逆行神经细胞质的循环流动而到达细胞体,进而抑制蛋白质的合成,因此损伤的细胞体无法产生修复所需的原生质,最终无法再生。

神经系统中的神经纤维受损后,除了受损神经元的再生,一些未受损的神经元也会有反应。许多实验证明,未受损的神经纤维会增殖侧支,以替代或补偿受损的神经纤维。对于正常神经纤维的这种现象如何增殖,如何促进其增殖,目前已有不少报道,但仍无定论。神经纤维再生的研究由来已久。对中枢神经系统再生的系统研究始于本世纪初的Cajal。他切断了哺乳动物的脊髓,发现它们的神经纤维可以再生,但这种现象在手术后只持续了两周,其功能并没有恢复。

后来发现,中枢神经损伤后星形胶质细胞增生,结果在损伤区堆积形成致密的瘢痕组织,阻碍了从损伤轴突中诞生的新芽生长,从而使中枢神经纤维失去再生能力。所以很多神经生物学家试图消除这种疤痕组织,促进中枢神经纤维的再生。他们发现了一种由细菌产生的物质——piro men具有这种功能。神经生物学家给中枢神经系统损伤的动物注射piromen,发现疤痕组织比未经piromen处理的更疏松,因此再生的纤维可以更容易地穿过损伤区域。同时发现损伤的神经纤维在组织学和神经生理学上确实再生并通过了损伤区,但在动物体内其功能并没有很大的改善。这类物质可以消除疤痕组织,减少神经纤维再生的障碍。除了piromen外,许多实验报道胃蛋白、弹性蛋白和一些蛋白质具有这种功能。然而,中枢神经纤维的再生还没有达到令人满意的水平。

自从发现神经生长因子以来,许多神经生物学家也用它来研究中枢神经纤维的再生。虽然神经生长因子可以促进大脑中某些系统的再生,但作用有限。还有用于实验的甾醇,也有促进动物中枢神经系统再生的作用。

美籍华裔中国学者高村先生曾以狗为素材。他切下一段狗的脊髓,然后取出一段狗的坐骨神经,放回脊髓里。一段时间后,手术后的狗又能站起来摇尾巴了。这种现象是切断的脊髓再生的结果,这似乎表明,如果有导向结构,再生中枢神经系统是可能的。虽然这一结果目前仅限于狗的实验,但中枢神经系统再生能力的研究已经露出了一丝曙光。

个人认为,中枢神经系统损伤后再生是有可能的。当神经系统受到损伤时,机体必须提供最好的环境,如减少瘢痕组织的形成,其次防止损伤引起的损伤区缺血或水肿等二次损伤,然后设法改善损伤细胞体的代谢功能,促使其制造更多的原生质来修复组织和再生新芽,使中枢神经纤维可能有一个满意的再生状况。