单纯疱疹病毒感染与特发性面神经麻痹
2014-01-27毛西京于挺敏
许 静 毛西京 于挺敏
(吉林大学第二医院神经内科,吉林 长春 130041)
特发性面神经麻痹,又称Bell麻痹(BP),是茎乳孔内面神经非特异性炎症所致的一种周围神经病。BP可引起面部肌肉瘫痪、表情障碍和心理障碍,给患者带来巨大的痛苦。到目前为止,BP的确切病因尚未明确。近年来的临床和基础研究均表明BP与病毒感染有关,特别是与单纯疱疹病毒(HSV)感染及其感染后的免疫反应有关。
1 HSV的病原学特点
疱疹病毒为双链DNA病毒,主要侵犯外胚层来源的组织,包括皮肤、黏膜和神经组织。根据结构、生物学性质及其致病特点分为α、β、γ三种亚型。HSV属于疱疹病毒的α亚型,包括HSV-1型、HSV-2型。HSV-1约70%感染颜面部、腰以上部位,引起口腔疱疹、疱疹性角膜炎、疱疹性脑膜炎等,20%~30%感染生殖系统。HSV-2约80%以上感染生殖系统,引起生殖器疱疹,也可感染颜面部。目前研究认为,BP的发生与HSV-1、HSV-2感染均有关〔1〕。
2 HSV感染与BP相关临床与实验证据
早在1962年,Dodge等〔2〕临床研究发现HSV感染的患者常并发BP,提出HSV感染可能是BP的病因之一。McCormick〔3〕于1972年提出HSV的潜伏感染可导致BP的发生,面神经管内神经炎症及肿胀引起神经受压而出现面瘫。Nakamura等〔4〕发现BP患者的血清HSV-1抗体滴度水平明显升高。Diaz等〔5〕在BP患者的耳部水泡中分离出HSV-2。Lackner等〔6〕通过自动化DNA提取和实时PCR在BP患者口腔液体中检出HSV-1 DNA。Mulkens等〔7〕对BP患者行面神经减压术,通过组织活检从面神经外膜中分离出了HSV-1。应用PCR分别在BP患者的膝状神经节处、面神经的神经膜中检测到HSV-1 DNA〔8〕。Linder等〔9〕对BP患者面神经麻痹侧肌肉取活检标本,通过实时PCR法在约86%的患者中可检出HSV-1 DNA。上述大量的临床研究表明多数BP患者的血清、体液、脑脊液和神经组织活检可检出高水平的HSV-1或HSV-2抗体及病毒DNA,提示BP与HSV感染相关。在前瞻性的动物实验研究方面,HSV-1感染可成功复制BP动物模型。Sugita等〔10〕将HSV接种于4周龄的Bal b/c雌鼠耳廓,7~14 d后约70%的小鼠成功构建了急性周围性面瘫动物模型。Wakisaka等〔11〕将HSV-1注入小鼠的耳廓,7 d后60%的小鼠出现周围性面瘫,且在面神经中发现HSV-1。
3 HSV感染与BP发生的可能机制
3.1HSV侵袭面神经的途径 May等〔12〕通过动物实验/临床研究发现BP发生在鼓索支感染HSV之后,推测鼓索支是HSV扩散至面神经的一个重要途径。Openshaw等〔13〕将HSV-1注入小鼠的舌肌,小鼠出现BP后在其舌下神经根中央部分的星形胶质细胞中发现了HSV-1的衣壳,推测HSV-1是通过舌神经扩散至面神经的。Thomander等〔14〕同样将HSV接种至小白鼠舌肌内,3 d后在其膝状神经节、三叉神经节、脑干(面神经运动核)中均检测到了HSV,得出HSV通过舌神经作为传出神经的轴突逆向扩散入中枢神经系统。Murakami等〔15〕通过PCR和中和抗体滴度法在HSV诱导的BP小鼠模型中检测到HSV DNA,发现在接种侧面神经及脑干中出现HSV DNA的小鼠才会出现面瘫,而接种侧面神经及脑干中未找到HSV DNA者均未出现面瘫,推测面神经和脑干中出现HSV DNA是BP的前提。对另一组鼠在接种后第3、10、20天先后进行血液中和抗体滴度检测,发现接种3 d后中和抗体逐渐显阳性,但与面瘫的发生与否无关,推测HSV在接种后第3天影响同侧面神经,随之沿轴突上行至脑干,在脑干中弥散并扩散至对侧面神经,但HSV影响对侧脑干和面神经需4 d以上时间,此时中和抗体已产生,所以HSV所致的BP以单侧为主。Wakisaka等〔11〕通过将HSV-1注入小鼠耳廓建立了BP动物模型,通过免疫荧光对其产生的抗体进行标记,发现注射后第3天免疫荧光细胞首次在膝状神经节出现,第4天在下行神经根出现,第5天在面神经核出现,免疫荧光细胞的数量在第5天后开始增多,推测HSV-1感染可通过面神经耳后支→膝状神经节→下行神经根→脑干(面神经核)。刘稳等〔16〕通过切断双侧面神经耳后支来破坏神经膜屏障,并在右侧神经断端接种HSV-1,造成了接种侧的急性可逆性面神经麻痹模型,同时在双侧面神经、脑干、三叉神经节、脊髓行PCR均能检测到HSV-1 DNA。综上,HSV-1不仅可以经传入神经扩散至中枢神经系统,也可以经传出神经从外周逆行扩散入中枢神经系统,同时HSV-1在神经中枢(脑干)可跨神经元扩散〔14〕。HSV-1可通过如下途径进行扩散:①鼓索支神经→面神经主干→脑干(面神经核);②舌神经→三叉神经节→膝状神经节→面神经主干→脑干(面神经核);③面神经主干→脑干(面神经核)→对侧面神经主干;④面神经耳后支→膝状神经节→面神经主干→脑干(面神经核)。⑤面神经耳后支→颈段脊髓→脑干(面神经核)→面神经。
3.2HSV在面神经中潜伏感染的特点 HSV是一种嗜神经病毒,基因组中的反向重复序列和胸苷激肽的结构特征可增加病毒的嗜神经毒性。HSV往往潜伏于面神经元或神经末梢,在此处能免受中和抗体的作用。当机体受到损伤或代谢发生变化时,HSV就从神经中释放出来,感染髓鞘细胞,向心性扩散,引起面神经发生肿胀、变性,当感染到面神经管时,管内压力加大导致面瘫。HSV在面神经的潜伏感染可分成三个阶段:首先,HSV可在感染部位或其附近繁殖形成原发灶;其次,病毒由受感染神经扩散到神经元,复制2~4 w后以核衣壳形式存在,即潜伏感染,多位于膝状神经节;最后,机体受到外界刺激或免疫力下降时,HSV可再度繁殖并通过轴突扩散至原发感染灶附近形成复发感染〔17〕。HSV在神经元中潜伏感染的可能免疫机制包括以下三方面:(1)病毒基因的限制性表达:HSV在神经元内潜伏,病毒基因除一种以外均停止转录(但潜伏期内病毒仍需复制)〔18〕;(2)HSV的免疫逃避:外周的树突状细胞(DC)是未成熟DC,摄取和加工抗原的能力较强,在其迁移成熟过程中,能有效地将抗原提呈给初始T细胞并使之激活,启动免疫应答,并能分泌细胞因子,调节免疫细胞的分化发育,分泌趋化性细胞因子,趋化T/B细胞。HSV通过感染未成熟DC,引起DC死亡(20%~45% DC在感染后24~48 h死亡),阻碍了抗原提呈,从而干扰了T细胞的活化和增殖,造成免疫耐受和免疫逃避,建立潜伏感染〔19〕;(3)细胞免疫的作用:研究表明,HSV的潜伏并不只由于潜伏期间病毒基因不表达或很少表达所致,也与机体产生了特异性CD8+ T细胞有关,通过直接作用和干扰素分泌,阻碍了HSV在面神经元内的活化〔20〕。HSV的潜伏感染机制为其在宿主中存活及诱导BP的发生提供了有利条件。
3.3HSV的抑制细胞凋亡作用与BP的发生 凋亡是组织细胞防御病毒感染、抑制病毒扩散和持续存在的重要机制。机体被病毒感染后,可以通过受感染细胞的凋亡来清除病毒。相反,病毒可以抑制宿主细胞凋亡,以利于自己的生存和增殖。HSV在长期进化过程中演变出重要的抗凋亡基因,其编码的调节蛋白抑制了感染宿主细胞的凋亡,为病毒的感染和复发提供了必要条件,从而有利于BP的发生〔21〕。目前针对HSV抗凋亡基因研究比较明确的有四种基因:ICP4、Us3、LATs(Latency-associated transcripts)、Bcl-2。ICP4是一种即早基因,研究表明它能够阻止低温和高温诱导的细胞凋亡〔22〕。Us3也是一种早期基因,可阻止Bcl-2(BAD)诱导的程序性细胞死亡,同时也能阻止Caspase-3的反应过程,其产物Us3 蛋白激酶具有多功能性,与HSV抗宿主细胞凋亡功能及其在细胞间的扩散密切相关〔23〕。LATs为潜伏相关转录体,是HSV在潜伏期间唯一大量存在和被转录的RNA〔24〕,在HSV潜伏的建立、维持及激活中都起重要作用〔25〕,所编码的蛋白具有抗凋亡作用。Perng等〔26〕通过对兔角膜接种LAT-HSV,在对照组三叉神经节内发现大量的神经细胞凋亡,而接种LAT+毒株的实验组未发现神经细胞凋亡。Arbusow等〔27〕对HSV-1感染的BP患者膝状神经节进行实时PCR,检测到LAT的存在。可见,LAT在HSV-1的潜伏感染及诱发BP的发生中起重要作用。Bcl-2家族包含抑制和促进面神经元凋亡的两类基因,其中Bcl-2亚家族具有抑制细胞凋亡,促进神经元轴突的生长再生。Leopardi等〔23〕和王佳伟等〔28〕分别通过体内、体外实验证实,HSV-1感染面神经元后Bcl-2蛋白表达上调,其具有抑制细胞凋亡的作用。刘稳〔29〕在对空白组、对照组、面神经切断组及HSV-1病毒接种组进行免疫组化染色时,发现HSV-1病毒接种组Bcl-2逐渐上调、Bcl-2/Bax升高,且该组BP发生的概率高,表明HSV-1感染后抑制面神经元凋亡,使病毒得以潜伏,有利于BP的发生。
3.4HSV感染诱发的免疫损伤机制与BP的发生 Arbusow 等〔27〕对HSV-1感染的BP患者三叉神经节、膝状神经节进行实时PCR检测,均检测到高水平的CD8表达的免疫球蛋白。Kisaki等〔30〕通过向小鼠体内注射抗CD4抗体和抗CD8抗体,成功制出HSV-1潜伏感染致面瘫模型,其中46只腹腔注射抗CD4抗体200 μg,23只腹腔注射抗CD8抗体200 μg,结果在抗CD4抗体组有42%小鼠出现面瘫,抗CD8抗体组有13%出现面瘫。由此可见,体液免疫在HSV感染后机体抗病毒的免疫反应中起重要作用。HSV感染后的机体产生免疫应答反应,先后产生IgM、IgG。IgM为感染后最早出现的抗体,在体内持续8 w左右,以五聚体形式存在,不易通过血脑屏障和胎盘屏障,潜伏感染者和无症状者体内常不易检测到。IgG多在感染后7~10 d出现,以单聚体形式存在,易通过血脑屏障和胎盘屏障,且在体内存在的时间较长,有的甚至可达数年〔31〕。吴斌等〔32〕对251例典型BP患者、78例无症状可疑患者和63例健康查体者血清中HSV-2 IgM和IgG抗体进行检测,发现典型BP患者IgM、IgG阳性率分别为90.8%、97.6%,明显高于无症状可疑者和健康查体者,而IgG阳性率略高于IgM,可能与IgM型在血清中浓度及持续时间有关;78例无症状可疑患者IgM、IgG阳性率分别为32.1%、35.9%。IgM阳性者可视为感染HSV,单纯IgG阳性者,应结合临床资料判断是否为HSV感染。可见,IgM、IgG的产生在HSV感染后机体的体液免疫中起重要作用。李笑天等〔33〕在对4 w雌性小白鼠耳廓注入HSV-1,取出双侧面神经处理后通过光镜观察、间接荧光抗体法、酶抗体法检测病毒抗原,发现面神经麻痹侧膝状神经节的间质中可见大量非特异性免疫细胞浸润、神经纤维可见空泡变性,提示非特异性免疫细胞也参与了HSV感染后BP的发生。
4 结 语
关于BP的病因一直存在争议,近年来学者们对BP的发病与HSV感染关系的研究取得了一定的进展,但仍存在不少问题:(1)疱疹病毒的其他型在BP的发病中是否起作用,(2)HSV导致BP的具体免疫损伤机制(3)HSV导致BP的机制中,是否存在自身免疫反应的参与,机制如何,对于上述问题,还需要进一步研究,为BP的预防及治疗提供依据。
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