不小心割破了手指,伤口愈合后不会影响手指活动。可是为什么手指的神经可以恢复而脊椎的神经不能呢?为什么脊髓受伤后的患者都有不同程度的瘫痪,且有的患者终身不能恢复?
年的第四届美国友好运动会上,桑兰在赛前热身时不慎受伤,造成颈椎骨折。经过长期治疗,她最终手臂可以活动,但是终生只能依靠轮椅行动。年至年间《超人》系列的扮演者,克里斯托弗.里夫(ChristopherReeve)在年的一次马术比赛中,从马上摔下,造成高位截瘫。直到年去世前,都因为无法自主呼吸而必须佩戴人工呼吸器。
什么是脊髓损伤?
脊髓损伤是指脊髓受到外伤(例如车祸)或者疾病退化(例如癌症)而造成的功能损伤或丧失。根据世界卫生组织(WHO)的统计,全世界每年约有25到50万人遭受脊髓损伤。按照损伤的具体位置,症状主要为完全或局部地失去感官功能和运动功能。严重高位截瘫甚至会影响肺部,心藏和膀胱等重要身体器官。脊髓损伤不但对患者自身的身心造成不可逆的破坏,对病患的家属,对社会也会造成严重的经济损失。由于患者失去了行动能力,他们的日常活动需要别人的帮助和陪伴。约20-30%患者会罹患抑郁症。未成年人会因为脊髓损伤辍学在家,而成年人也会影响到社交和失去工作。
脊髓受伤
从神经细胞(neuron)说起
人体有着运动神经和感觉神经。按照传递方向,运动神经负责把大脑的命令通过脊髓传递至全身,控制四肢活动。感觉神经把感知信息通过脊髓传入大脑。不论哪个方向,信息都必须通过脊髓。脊髓由坚硬的脊椎保护防止损伤。然而在车祸等强烈的外力下,脊椎骨折,压迫脊髓,信息就无法正常通过脊髓传递到另一端。这就是所谓的截瘫,属于瘫痪的一种。
当然,光靠神经细胞是不能传达信息的。除了神经细胞,神经系统还有胶质细胞(glia)给神经细胞提供支持和保护。神经细胞和胶质细胞加在一起构成神经系统。中枢神经系统包括脑和脊髓,除此之外的就叫外周神经系统。现在科学家认为,成年中枢神经系统的环境使神经轴突难以再生,一旦受损,轴突会进入休眠状态。只有在特定的环境下才可能再生。而外周神经系统受损后,环境允许轴突可以再延长直至恢复。这其中一个重要的原因,就是胶质细胞。
脊椎损伤后,受伤的空洞会被激活的星状胶质细胞(reactiveastrocyte)填补,形成胶质瘢痕(glialscar)。胶质瘢痕组成一道物理屏障防止损伤部位的进一步扩散,同时为神经细胞轴突的再生提供环境。目前胶质瘢痕的功能存在着争议,有学者认为胶质瘢痕的物理屏障导致了神经细胞轴突无法延伸。而也有人认为完全移除胶质瘢痕反而会导致神经细胞轴突无法再生。被激活的星状胶质细胞分泌硫酸软骨素蛋白聚糖(chondroitinsulfateproteoglycan,CSPG)。当轴突末梢接触到硫酸软骨素蛋白聚糖后,就停止生长,进入休眠状态(dystrophicendbulb)。
外周神经系统没有星状胶质细胞,取而代之的是雪旺氏细胞(Schwanncell)。其作用是吞噬细胞残骸而促进外周神经细胞轴突的再生。打个比方,脊髓损伤就好比一条高速道路被破坏,星状胶质细胞就是豆腐渣工程队,留下的坑无法让车辆继续通过。而雪旺氏细胞就比较给力,及时清除障碍,交通可以快速恢复。
有什么办法可以让
受伤的中枢神经重新得到修复
现在科学家们正在研究通过三种途径来促使中枢神经的恢复。第一种方法是去除硫酸软骨素蛋白聚糖,为神经细胞提供一个友好的再生环境。第二种是直接让神经细胞产生再生因子,使其恢复再生能力。第三种是将间充质干细胞(mesenchymalstemcell,MSC)注入损伤处,这些干细胞能分化成胶质细胞,帮助神经轴突的再生。但是,不论是哪一种方法,目前仅仅在于实验初期状态。目前临床上还没有一个完美的方法能完治脊髓损伤,当我们相信随着科学家的努力,在不久的将来一定可以实现这个目标。
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