运动疗法影响周围神经损伤再生修复的研究进展

(整期优先)网络出版时间:2022-05-18
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运动疗法影响周围神经损伤再生修复的研究进展

杨海凤 1 王艳 2 (通讯作者)黄美灵 1龚流前 1

1黑龙江中医药大学 黑龙江 哈尔滨 150040

2黑龙江中医药大学附属第二医院康复中心 黑龙江 哈尔滨 150010


摘要:周围神经损伤后修复和功能恢复一直是临床治疗的难题。运动对周围神经的再生和功能恢复具有可塑性,具有一定的临床研究和基础研究的支持与论证,但起效的分子机制和相关通路目前还需要进一步的探究。本文阐述运动与周围神经损伤修复的相关性,以期对未来的研究提供参考。

关键词:周围神经损伤;轴突再生;运动;非手术干预


引 言

周围神经系统是连接中枢系统和外周组织的桥梁,直接或间接的外力都会造成周围神经干或其分支的损伤,主要表现为神经胞体、神经纤维和微环境的改变,以及靶组织器官的溃变,甚至严重地影响患者的生活质量[1]。与中枢神经不同,周围神经损伤后会发生轴突的再生[2]。但周围神经损伤部位、损伤类型和修复介入的时间及患者的年龄等,都会影响其损伤后的修复效果。目前的治疗方法主要有手术治疗、药物治疗和综合康复治疗。尽管运动疗法促进周围神经损伤后的修复已经得到国内外的广泛认可,但是寻找一个合适完整的康复方案仍然是一个有待解决的挑战。


正文

1 周围神经及损伤概述

周围神经是除大脑和脊髓以外的外周神经组织,分布于人体各处浅表部位,缺少骨性结构的保护,易因挤压或创伤受损。周围神经损伤后会引起损伤部位一系列生理和代谢水平的变化。神经元胞体从轴突的远端部分开始发生沃勒变性,近端部分神经元细胞开始再生,导致轴突变性和相关神经肌肉接头的信息传递受阻,使大脑与其支配靶器官的通讯受阻,出现其所支配区域的部分或全部的运动、感觉和自主神经功能障碍,加之其继发问题的显现,对患者的功能和生活质量的恢复具有较大的挑战[1]

周围神经损伤后,远端遭遇瓦勒氏变性导致轴突退化,轴突末端部分开始扩张,雪旺细胞转分化成为修复细胞,大量钙离子涌入,引发蛋白酶的释放,从而导致髓磷脂分解、神经丝、线粒体、内质网及细胞骨架发生退化[2]。受损近侧的细胞体膨胀、圆润,施万细胞被激活,并将髓鞘沉淀物和损伤的轴突吸收、移除,提供了良好的再生环境。接着,巨噬细胞和SCs会分泌细胞因子(如IL-6),修复受损轴突。碎片清除后,雪旺氏细胞在被修复和重建的过程中被排成Bungner带,引导轴突从损伤近端朝着目标靶组织延伸,同时释放各种神经生长因子,如NGF、BDNF、CNTF,促进轴突向远侧残端的生长[2-3],虽然相比中枢神经系统,周围神经系统的再生能力较好,但由于人类周围神经组织细长,损伤后近端神经元延长至远端再生的时间和速率较啮齿类动物慢,此外神经的再生受到诸多因素的影响,往往并不能取得令人满意的效果[1,3]


2 运动对周围神经损伤修复的效果评价

运动疗法是当前康复医学中最主要的治疗方法[4]。已经有大量的临床和基础实验表明,运动和周围神经再生的神经生物学机制有真正的相关性,但目前尚未有明确标准的运动方案。


3 运动影响周围神经损伤修复的机制

越来越多人注意到,运动是增强身体素质、预防慢性疾病和延缓衰老的重要途径之一。越来越多的证据表明,运动对中枢和周围神经系统具有有益的再生、康复和神经可塑性相关作用,能促进神经再生和神经营养因子的表达[5],改善神经血管单元的完整性[8],参与和调节炎症反应[10-11],进一步修复受损神经。

3.1 运动调节神经营养因子促进周围神经损伤修复

周围神经再生的关键在于确保受损神经元的存活率和神经元的生长。周围神经损伤后,损伤部位远端的SCs会分泌神经营养因子(如BNDF、GDNF、IGF-1等),增加轴突出芽到远端神经的数量,提供神经元轴突再生的微环境[2-3]。在轴突再生过程中,神经营养因子或者营养蛋白的过度表达会导致神经元的过度兴奋,从而导致神经性病理疼痛或敏感[5]

3.2运动调节神经血管生成影响周围神经损伤修复

运动的血管生成作用是已知的[6],周围神经有营养神经内外膜的血管系统[3],为神经组织输送氧气、提供营养物质和血供。损伤发生后,上述结构受到破坏,神经组织长时间的缺血缺氧会触发细胞损伤、氧化应激及细胞衰老等病理过程,不利于神经再生[7]。张珊珊等研究表明游泳促进大鼠受压坐骨神经再生,可能与神经内微血管的再生相关[8]

3.3 运动调节炎症通路影响周围神经损伤修复

周围神经的修复需要炎性因子的参与,且炎性反应和神经再生呈负相关,降低相关炎性因子的表达可能会促进周围神经损伤的修复[9]。方平的研究表明,规律低强度的运动可以促进坐骨神经缩窄性损伤后早期介导IL4释放抗炎因子并下调促炎因子导致机体痛阈上升,发挥镇痛作用[10]。周围神经损伤的组织会发生炎症反应,被动训练能加快炎性因子参与的免疫进程,进而使受损坏死的组织得以清除,为神经再生的新环境扫清屏障

[11]


结论和展望

与中枢神经不同,周围神经在损伤后可以实现自我的再生修复,但是由于受到多种因素的影响,其修复能力有限[1-2]。周围神经损伤的临床治疗以神经电刺激或手术、药物治疗为主,有创且副作用较大。然而,近年来在研究中发现非外科疗法(例如药物和电刺激治疗等)对改善神经再生效果显着,易于操作,对神经结构的完整度保存率较高。但是药物治疗仅针对有症状的,电刺激针对有体内金属的人群适用率有限。因此,对于神经修复预后仍然不理想。

过去几十年的多项研究表明,运动对周围神经损伤后的修复益处明显。但由于动物实验数据的有限性,并不能完全模拟人类神经损伤后的修复过程。因此如何制定一个合理化、有效的综合运动方案,将这些知识合理地实践,仍然是今后学者们的研究重点。


参考文献

  1. 张耀丹,王晓明,黄更珍.周围神经损伤修复技术的研究进展[J].中华损伤与修复杂志(电子版),2013,02:210-213.

  2. Jessen KR,Mirsky R.The repair Schwann cell and its function in regenerating nerves[J].J Physiol,2016,594(13):3521-3531.

  3. 彭徐云,陶冶.周围神经损伤修复的研究进展[J].沈阳医学院学报,2020,22(02):174-178.

  4. 杜振峰,李蕊.运动疗法联合电针治疗对桡神经损伤修复术后功能康复的效果观察[J].感染、炎症、修复,2020,21(03):187-188.

  5. 肖霞,丁有权,齐建国.周围神经损伤后慢性失神经及其对神经再生的影响[J].神经解剖学杂志,2016,32(03):412-416.

  6. Lansford KA, Shill DD, Dicks AB, et al.Effect of acute exercise on circulating angiogenic cell and microparticle populations[J].Exp Physiol,2016 Jan,101(1):155-67.

  7. Vargel I.Impact of vascularization type on peripheral nerve microstructure[J].J Reconstr Microsurg,2009 May,25(4):243-53.

  8. 张珊珊,杜震生,陈峰,等.电针联合康复训练对大鼠受压坐骨神经微血管生成的影响[J].针灸临床杂志,2015,31(08):65-67.

  9. 苏静,凌春燕,雷龙鸣.坐骨神经损伤实验动物的建模及评价方法与指标[J].中国组织工程研究,2021,25(26):4186-4191.

  10. 方平,王静玉,许周亮,等.白介素-4介导低强度运动对慢性坐骨神经缩窄性损伤小鼠的镇痛作用[J]. 2021,03-31 17:01).

  11. 王世杨,孙慧哲,颜南,等.被动训练促进失神经肌萎缩模型大鼠骨骼肌结构和功能的恢复[J].中国组织工程研究,2020,24(32):5138-5144.