面神经中枢髓鞘段的组织学研究*
2019-08-21王金伟欧益金胡凤兴谭小红石谨
王金伟, 欧益金, 胡凤兴, 谭小红, 石谨
1广州医科大学附属脑科医院(广州市惠爱医院)神经外科(广东广州 510370); 2南方医科大学南方医院神经外科(广东广州 510515)
随着三叉神经痛、舌咽神经痛、面肌痉挛、前庭阵发症在临床上的出现,越来越多的学者开始从解剖学层面研究其发病机制,为外科减压提供手术依据。目前研究已经证实三叉神经、舌咽神经、前庭蜗神经的感觉纤维存在易损伤的中枢髓鞘段(CMP)[1-5],那么面神经的运动纤维是否也存在CMP,受到血管压迫从而产生面肌痉挛?理论上讲,CMP越长受到血管压迫的机会越多,那么脑神经血管压迫综合征的发病率与CMP长度之间有无正相关?有学者认为根进出区(REZ)和移行区(TZ)是同一概念[6],也有学者认为应该区别使用[7],那么两者是否属于同一位置?为解决以上问题,2018年2月至2019年3月进行了本研究,现报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验材料 不分性别、完整无破坏、生前无颅脑疾病的成人尸头6例,由南方医科大学解剖实验室提供。所用的设备及试剂:解剖器械箱(兰州昱欣仪器公司);Leica手术显微镜(M651,德国);Leica石蜡包埋机(EG1150,德国);Leica组织学切片机(RM2235,德国);Leica组织学烤片机(HI1220,德国);奥林巴斯显微镜(SXZ9,日本);奥林巴斯单反数码相机(E-620,日本);HE染色试剂盒(3*500 mL,南昌雨露实验器材有限公司)。
1.2 实验方法 (1)固定:将6例尸头标本浸泡于10%中性甲醛溶液24 h后取出,沿着尸头眉弓至枕外隆突的连线切开头皮,移除颅盖及前中颅窝结构,显微镜下进行修剪,制作包含面神经自脑干至内耳门的组织块,并将组织块自中线垂直切成左右两侧,将12侧标本分为左侧、右侧两组。将组织块再次浸泡于10%中性甲醛溶液24 h后取出。(2)脱水:分别依次置入80%酒精、95%酒精Ⅰ、95%酒精Ⅱ、100%酒精Ⅰ和100%酒精Ⅱ各3 h。(3)透明:分别依次置入二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ中各20 min。(4)浸蜡和包埋:分别依次置入石蜡包埋机的软蜡(熔点52~54℃)、硬蜡(熔点56~60℃),之后包埋组织块并修整冷冻。(5)切片:将两组的组织块分别进行连续轴位切片,厚度2~5 μm,进行切片。(6)HE染色:将切片依次置入二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ各10 min脱蜡;置入100%酒精Ⅰ、100%酒精Ⅱ各1 min洗去二甲苯;依次置入95%酒精Ⅰ、95%酒精Ⅱ、90%酒精、85%酒精各1 min水化,自来水洗2 min,苏木精染色5 min,自来水洗1 min,1%盐酸酒精分色20 s,自来水洗1 min,1%稀氨水返蓝30 s,蒸馏水洗1 min,伊红染色5 min,自来水洗30 s,置于95%酒精1 min、100%酒精1 min进行脱水,二甲苯透明2 min,中性树胶封片。(7)显微镜下观察:将12侧的组织切片在显微镜下观察、测量并进行拍照保存。
1.3 观察指标 显微镜下观察面神经是否存在CMP、周围髓鞘段(PMP)、REZ和TZ,并测量CMP的内外侧边的长度(分别用a、b表示),测量CMP内外侧边终点连线的长度(用d表示),测量TZ最远端到d的垂直距离(用c表示)。c/d<0.5:TZ钝圆形;0.5≤c/d≤1:TZ渐细形;c/d>1:TZ锐长形。(a+b)/2:CMP的内外侧边长度的平均值。(a+b)/2+c:CMP的长度。长度单位为mm。
2 结果
2.1 显微镜下观察 面神经CMP自脑干处发出,CMP与脑干结合处为REZ,CMP走行(2.26±0.52)mm后至PMP,CMP与PMP之间为TZ,TZ外观上呈短的钝圆形。见图1。
A:苏木精-伊红染色在标本轴位切面上观察面神经的CMP;B:面神经自脑干根进出区走行至周围髓鞘段的示意图(BS:脑干;a:CMP外侧边长度;b:CMP内侧边长度;c:TZ最远端至CMP内外侧边终点连线的垂直距离;d:CMP内外侧边终点连线的长度)
图1 CMP的解剖及示意图
2.2 显微镜下测量 面神经CMP的内侧边长度1.22~2.93 mm,平均(2.19±0.51)mm;面神经外侧边长度1.38~3.21 mm,平均(2.32±0.55)mm;CMP内外侧边终点连线的长度1.28~1.98 mm,平均(1.67±0.23)mm;TZ最远端到CMP内外侧边终点连线的垂直距离0.45~0.93 mm,平均(0.65±0.13)mm;内外侧边长度1.30~3.04 mm,平均(2.26±0.52)mm;CMP长度1.80~3.97 mm,平均(2.90±0.64)mm。c/d比值0.34~0.47,平均0.39±0.05,分级为钝圆形状。见表1。
表1 6例尸头标头的12侧面神经的中枢髓鞘段的相关数据测量与计算
a:面神经CMP内侧边;b:面神经CMP外侧边;c:TZ最远端至CMP内外侧边终点连线的垂直距离;d:CMP内外侧边终点边线的长度;(a+b)/2:面神经CMP内外侧边长度平均值;(a+b)/2+c:面神经CMP长度;c/d:TZ最远端至CMP内外侧边终点连线的垂直距离与CMP内外侧边终点边线的长度的比值
2.3 统计分析结果 左侧面神经CMP长度1.80~3.84 mm,平均(2.88±0.66)mm,右侧面神经CMP长度1.83~3.97 mm,平均(2.93±0.69)mm,左右两侧比较差异无统计学意义(t=-1.574,P=0.176)。面神经CMP内侧边(2.19±0.51) mm短于外侧边(2.32±0.55) mm,差异有统计学意义(t=2.345,P=0.039)。
3 讨论
3.1 面神经运动神经纤维与CMP的关系及面肌痉挛的发病机制 三叉神经、舌咽神经、前庭蜗神经作为感觉神经纤维存在CMP[1-5],而本实验证实,面神经运动纤维也存在CMP,说明CMP并非只存在于感觉神经纤维,这也为研究其他性质的运动神经纤维的解剖研究提供了参考。有学者[8]认为,感觉神经纤维的CMP长于运动神经纤维的CMP,考虑三叉神经、舌咽神经、前庭蜗神经的感觉纤维CMP长度分别为(3.78±0.69)mm、(0.71±0.06)mm、(11.50±1.56)mm[2-3,5],而本实验显示面神经运动纤维CMP长度(2.90±0.64)mm,三叉神经、前庭蜗神经的感觉纤维的CMP均长于面神经运动纤维的CMP,但舌咽神经感觉纤维的CMP短于面神经运动纤维的CMP,所以说感觉神经纤维的CMP长于运动神经纤维的CMP并不准确。结合本实验的研究结果推测面肌痉挛的发病机制,可能是由于CMP的易损伤性,血管对其长期压迫,可导致受压局部运动神经纤维产生局限的脱髓鞘病变,以致相邻纤维之间发生短路,微小的触觉刺激可以通过短路传入神经中枢,神经中枢传出冲动亦可经过短路变为传入冲动,如此反复积累,达到神经元的阈值而导致面肌痉挛。临床上进行面神经CMP段的显微血管减压术治愈面肌痉挛可以佐证这一推测,这对指导临床治疗具有实用价值。有文献报道[9]96%的面肌痉挛患者在CMP存在血管压迫,但临床发现并非所有的面肌痉挛都是在CMP处存在血管压迫。有学者[10-12]在面肌痉挛患者的术中发现,血管压迫位于面神经的远端而非CMP处,我们推测这可能是沿着面神经走向的远端位置的血管压迫将扭曲CMP的结构,从而产生面肌痉挛。值得注意的是,临床发现[13-15]面肌痉挛的唯一责任血管少见,大多是多支责任血管共同参与,这要求我们在面肌痉挛的显微血管减压术中沿面神经的CMP直至内耳门处仔细寻找责任血管,避免遗漏。
3.2 CMP长度与脑神经血管压迫综合征发病率之间的关系 本实验显示面神经CMP长度(2.90±0.64)mm,如果面肌痉挛系血管压迫面神经CMP所致,那么理论上讲CMP的长度应与脑神经血管压迫综合征之间存在正相关,即CMP越长,受到血管压迫的机会越多,为明确脑神经CMP长度与脑神经血管压迫综合征的发病率有无正相关,我们查阅了文献。文献报道不同性质的脑神经的CMP长度存在差异,不同的脑神经血管压迫综合征的发病率也存在差异,三叉神经、舌咽神经、前庭蜗神经的CMP长度分别为(3.78±0.69)mm、(0.71±0.06)mm、(11.50±1.56)mm[2-3,5],三叉神经痛、面肌痉挛、舌咽神经痛、前庭阵发症的年发病率分别为4.3/100 000、0.77/100 000、0.062/100 000、15.3/100 000[6,16-19],可以看出,前庭蜗神经、三叉神经、面神经、舌咽神经的CMP依次递减,对应的脑神经血管压迫综合征亦依次递减,CMP长度和脑神经血管压迫综合征发病率之间存在正相关,这与既往的研究[20]成果相一致,这可能是血管压迫更容易发生在较长的CMP上而产生症状,也暗示了CMP的易损伤性是脑神经血管压迫综合征的病因。
3.3 REZ和TZ的位置 根据定义,REZ指神经和脑干之间的解剖连接,TZ指CMP与PMP之间过渡区,一些学者[6]认为REZ和TZ是同一的,也有学者[7]明确了REZ和TZ的不同位置,主张REZ和TZ应该区别对待。本实验通过组织学观察发现REZ和TZ属于不同位置,两者不能交换使用。有学者[21]认为根进出区概念模糊,应该称为根进出点或根离开点,更符合其定义,本实验认可这种观点,目前公认CMP由少突胶质细胞和神经纤维构成,PMP是施万细胞和支持细胞构成,PMP处有施万细胞包裹不易损伤而发生脑神经血管压迫综合征,与脑神经血管压迫发病率正相关的也是CMP长度,所以脑神经血管压迫综合征的病因是压迫CMP而非REZ较为具体贴切。
3.4 面神经CMP的本次实验研究结果结论与国内外研究进展的比较分析 目前越来越多的国内外学者开始重视神经纤维的CMP研究,为了从组织学层面探讨面肌痉挛的发病机制,面神经CMP也成了关注的重点。国内既往对面神经CMP组织学研究的报道罕见,国外有学者[6]通过组织学实验测量面神经CMP长度(2.86±1.19)mm,与本研究结果相一致,这也印证了面神经CMP的存在;他们通过几何体积公式计算出面神经CMP的体积(4.43±2.55)mm3,并得出CMP体积和神经压迫综合征发病率之间存在正相关的结论,与本研究CMP长度和神经压迫综合征发病率之间存在正相关的结论相一致,但考虑到神经纤维形态结构的不规则性,长度的3次相乘远比长度的一次测量误差增大,为保证数据的精确性,所以本实验没有进行体积的计算。国外也有学者[10]通过面神经组织块的矢状面切片,通过三维重建软件,计算出面神经CMP的上表面面积(16.40±4.00)mm2,下表面面积(2.80±1.90)mm2,提示了面神经不同侧面的面积不同,本实验没有进行面神经CMP上下表面的计算,但是通过面神经组织块的轴位切片进行了面神经左右侧CMP、CMP内外侧边长度的测量及比较,面神经CMP内侧边长度(2.19±0.51)mm,外侧边长度(2.32±0.55)mm,差异有统计学意义,CMP上下表面的差异及内外侧边的差异,研究角度虽然不同,但均提示血管压迫引发面肌痉挛的位置,在面神经不同方向上离脑干的长度可能并不相同,理论上可能出现这一情况,在同一截面上,上表面或者外侧边的血管压迫产生面肌痉挛,而在对称位置的下表面或者内侧边则不产生面肌痉挛,造成面肌痉挛发病的多样性,当然这需要临床相关数据的增多进行进一步证实。
3.5 面神经CMP实验的存在问题及下一步工作设想 既往的关于CMP的实验[1-5]以及本次的CMP研究都是进行了标本组织块切片获得,不可避免要经过标本固定从而产生收缩,所以CMP长度指的是标本处理后的脑神经CMP长度,与正常脑神经CMP长度仍可能存在误差。尽管如此,此类研究仍然存在研究意义,第一,证实了CMP的存在;第二,CMP长度比较也是指所有标本处理后的长度比较,在经过相类似程度的固定后,这种比较相对准确。不经过组织固定及切片而直接观察神经纤维有无CMP及测量其长度难以实现,如果想获得正常脑脑经CMP长度,可以利用固定后神经纤维即使收缩,也是长度发生同等程度的收缩,我们设想可以在标本处理前测量出神经长度,标本处理后测量出相对应的神经长度,计算两者的比值系数,再将实验测量的CMP长度乘于此比值系数,就可以得到标本处理前所有脑神经CMP的长度,我们计划将此设想进行方案设计,期望在下一步研究中获得更为精准的相关数据。