面肌痉挛(hemifacial spasm,HFS)是第七对(Ⅶ)脑神经的神经产生兴奋性功能障碍性疾病,典型临床表现为单侧面部表情肌的无痛性、间歇性和无意识的抽搐,通常起源于眼轮匝肌,随着病情的进展逐步累及由面神经支配的其他肌肉。该病虽不会危及生命,但会引起患者抑郁、焦虑等情绪障碍,严重影响社交能力与生活质量。 位于面神经根部出口区(root exitzoon,REZ)的神经血管压迫(neuro
面肌痉挛(hemifacial spasm,HFS)是第七对(Ⅶ)脑神经的神经产生兴奋性功能障碍性疾病,典型临床表现为单侧面部表情肌的无痛性、间歇性和无意识的抽搐,通常起源于眼轮匝肌,随着病情的进展逐步累及由面神经支配的其他肌肉。该病虽不会危及生命,但会引起患者抑郁、焦虑等情绪障碍,严重影响社交能力与生活质量。
位于面神经根部出口区(root exitzoon,REZ)的神经血管压迫(neurovascular compression,NVC)征象被国内外众多学者认为是该病的主要病因。由Jannetta教授于1967年首次应用的微血管减压术(microvascular decompression,MVD)已经成为治疗该病的最佳手段。然而,关于HFS的发病机制仍然没有定论,相关假说之间的争论仍在继续。因此,现根据已发表的相关资料对面肌痉挛发病机制与潜在诱导条件展开综述。
1.关于HFS发病机制的理论学说
1)周围学说
周围学说假设在NVC部位的受损面神经纤维之间发生了“伪突触”短路传递现象。血管压迫引起的神经纤维脱髓鞘是产生痉挛的异常放电的根源。术者能够在MVD术中直接观察到面神经REZ区的NVC以及MVD术后患者立即缓解的痉挛现象,是支持外周假说的强有力的证据。
这一假说的理论依据主要在两个方面:①受损面神经纤维局部的超兴奋性和异位放电的产生;②NVC部位受损面神经纤维之间发生的“伪突触”短路传递现象。从解剖学上分析,面神经脑池段(长度约15~21mm)是面神经REZ区,是中枢少突胶质细胞和外周施万细胞之间的过渡区域,由于这里的神经纤维仅被蛛网膜包裹。若神经外膜和神经束膜的缺失,易受到压迫作用影响。在HFS患者的NVC部位可以观察到诸如脱髓鞘、轴突丢失和髓鞘增生等病理性改变。实验研究表明,受损神经纤维引起的局灶性脱髓鞘改变可上调钠离子通道的活性,从而导致神经纤维的过度兴奋。
支持周围学说的学者还认为,受损面神经纤维存在一系列的膜通道紊乱,最终导致细胞膜的过度兴奋性,相邻的受损轴突的相互作用导致“伪突触”短路传递。“突触”的作用机制被认为不同于正常的突触结构,并不是由化学递质所介导的。据报道,由NVC引起的脱髓鞘损伤可以导致相邻面神经纤维之间“短路”,进而将异位放电扩散到相邻的轴突。这种因受损的神经纤维受压所触发的异位冲动,不仅可以单向或双向传递,也可以顺向和逆行传播到下一个轴突。根据“伪突触”短路传递现象,异常放电应该出现于面神经的REZ区,因为这里的神经纤维在解剖学上更容易受到压迫。
然而,此学说不能解释:①受损面神经纤维产生的异常放电理应同时传播到面神经的所有外周分支,为什么HFS患者通常起源于眼轮匝肌?是否“伪突触”传递及异位放电现象初期仅累及由面神经支配眼轮匝肌的神经纤维?②MVD术后患者产生延迟治愈的现象:轴突丢失和脱髓鞘这样的结构性损伤,通常仍需要几周或一个月的时间才能恢复,神经修复似乎更能解释HFS延迟治愈。
2)中枢学说
中枢学说认为痉挛是由面神经核水平的过度兴奋引起的,异常放电起源于面神经核水平。异位放电的根源是由于面神经核某种形式的功能重组和结构性改变所致。多数电生理学试验已经证实,MVD 术中异常肌肉反应(abnormalmuscle response,AMR)的消失与手术的成功密切相关,AMR通常用来判断MVD疗效的指标。如果周围学说理论是正确的,那么AMR的潜伏期理论上刺激传递到面神经分支,应该是记录在责任血管受压部位的潜伏期加上直接刺激面神经根受压部位的潜伏期。但研究发现,理论上的此潜伏期时间总和少于实际的潜伏期总和。因此,推测这些额外消耗的潜伏期时间有可能与面神经核水平密切相关。
Wilkinson 等研究发现地氟醚对接受MVD手术的HFS患者双侧面部运动诱发电位的影响,结果表明,痉挛侧面部运动诱发电位的平均激活阈值明显少于非痉挛侧。提示地氟醚对面部两侧运动诱发电位都有抑制作用,但对痉挛侧的抑制作用小于对非痉挛侧的抑制作用。但此研究仅证实了面神经中枢运动神经元兴奋性的增高,并未证明异常放电起源于面神经运动核水平。如果从理论上能够解决AMR的起源问题,就可以揭示HFS的确切的发病机制。然而,根据现有的认识,AMR可能不仅起源于面神经REZ区,还可能起源于面神经核的水平。
Ishikaw等提出AMR起源于面神经运动核水平,是一种与面神经核逆行再兴奋有关的F波。然而,AMR 和F波之间的比较缺乏可信度。首先,F 波在形态和潜伏期上比AMR 波变化更大。其次,AMR波是一种潜伏期相对恒定、重复性强的波形,可以在一定的刺激和记录部位观察到,而F波仅记录于同一面神经分支所支配的肌肉上,与AMR有本质不同。此外,镇静可显著抑制中枢神经的兴奋性,可以抑制F波,但对AMR却无明显影响。所以,目前尚不能否认面神经核水平的过度兴奋性,但仍需更多证据证实异常放电起源于此。
目前,文献检索并未捕捉到面神经核功能重组的具体细节。该假说的不足之处在于:①不能解释MVD术后HFS患者即刻治愈的现象,因为一旦责任血管和面神经根充分减压,理论上面神经运动核的超兴奋性仍然会存在,不可能立即消失;②许多HFS患者不能从长期使用降低中枢神经元兴奋性的抗癫痫药物中得到长久的获益。
3)交感桥接学说
鉴于NVC已被广泛认为是HFS的主要病因,对于其发病机制的研究没有理由只单纯强调神经的作用而忽视责任血管的作用。夏磊等改良Kuroki和Moller的经典动物实验,将同侧颞浅动脉与面神经出茎乳孔近端的主干用2-0线缝合在一起。两周后,缝线被移除,但神经与责任动脉仍保持密切接触关系。
再观察两周后,60%的小鼠电生理监测到稳定的AMR 波,提示HFS的发生可能是由于面神经根动脉压迫的发展所致。值得注意,并不是所有的小鼠都记录到了AMR波的出现。因此,神经和动脉之间的紧密接触只有部分人群可导致HFS,这也可以解释部分正常人群存在NVC,但没有任何痉挛的症状。实验设计切除与面神经接触动脉的两端来排除动脉搏动的影响,结果显示:手术组14/20只,假手术组3/10只,AMR消失,两组相比P<0.05。该实验佐证仅靠机械压力不足以引发痉挛。
鉴于紧张等情绪刺激也可以诱发面部肌肉痉挛或加剧面部肌肉痉挛的程度,推测动脉血管壁外膜上的交感神经及末梢释放的神经递质有可能是诱发HFS的重要环节。切除同侧的颈上交感神经节后,手术组12/16只,假手术组2/8只,AMR消失,两组相比P<0.05;在NVC位置滴入低浓度的去甲肾上腺素,4/6例监测到AMR 波的复现(P <0.05)。该结果提示HFS的发生可能是动脉血管外膜上的交感神经末梢所释放的递质所触发的。当面神经根被动脉压迫时,接触的神经血管表面会相互摩擦,随着动脉外膜的磨损,交感神经末梢释放出的神经递质溢出到受损的面神经根上。
同时,受损的神经纤维会导致蛋白质合成和迁移过程失控,细胞膜上可能出现异位蛋白质。损伤神经元胞外区唾液酸化,损伤神经元周围带负电荷,使静息跨膜电位向极化方向移动。随着去甲肾上腺素及其受体的结合,跨膜电压下降,使G蛋白偶联的Na+ 通道开放,最终诱导动作电位的形成。最后,异位动作电位被激活,当这些不规则的冲动扩散到神经肌肉接头时,面部肌肉就会发生无意识收缩。这一发现对HFS的发病机制的研究的后半部分仅只是靠逻辑推测。
但该学说尚不能解释:①没有在受损的面神经纤维上发现具有肾上腺素受体的直接证据;②颅内动脉血管壁外膜是否含有交感神经末梢并可以释放拟交感类神经递质仍需进一步探索;③不能解释诸如静脉压迫和蛛网膜增厚等因素所致的HFS。
4)关于三叉神经系统、中间神经和基底节-丘脑-皮质运动回路等参与的致病学说
据报道,HFS和眼睑痉挛在发病机制上可能存在共同的潜在致病条件。许多神经影像学研究表明,基底节-丘脑-皮质运动回路与眼睑痉挛的发病机制有关。因此,基底节-丘脑-皮质运动回路可能也参与HFS的发病机制。HFS患者的正电子发射断层扫描研究显示,无论在痉挛侧或非痉挛侧,丘脑和小脑的葡萄糖代谢均呈高代谢增加状态。
最近的一项研究表明,通过比较HFS患者和健康志愿者丘脑、壳核、苍白球、背外侧前额叶皮质、杏仁核和海马旁回灰质(gray matter,GM)的T1加权成像,发现HFS患者此处GM 的体积明显减小,该研究并未研究MVD术后HFS患者GM 体积的变化,但这些结果揭示HFS患者的确存在大脑结构和功能的异常。此外,部分HFS患者在睡眠和麻醉时痉挛也不能消失,提示存在锥体外系和基底神经节的影响。有些患者在情绪刺激下痉挛程度会加重,表明认知系统和边缘系统也与痉挛现象有关。解剖学上,面神经也有感觉神经传入神经(中间神经)。
1966年,Gardner报道了4例MVD术后并无改善的难治性HFS患者,将中间神经完全切断后,痉挛症状完全停止,推测中间神经于面神经背侧区域受压,从而参与痉挛的发生。支持这一假说的人认为,NVC引起的面神经REZ区的异常放电和“伪突触”短路传递,既可以顺向刺激周围面肌,也可以逆行刺激面神经核,而后者在高兴奋性状态下仍时不时刺激外周面肌。这些被激活的肌肉触发三叉神经和神经肌梭传导的体感冲动,然后传递到三叉神经半月神经节和感觉核,进而到达对侧丘脑腹后核,最终驱动至面部皮质感觉区。
一旦激活,该区域通过基底节-丘脑-皮质运动神经回路反向刺激面神经运动核,从而刺激外周面肌。同时,来自中间神经的感觉传入冲动被驱动到三叉神经的脊髓核,并向上传输到基底神经节-丘脑-皮质运动回路,从而又刺激面神经核和外周面肌。既往曾有三叉神经痛(trigeminal neuralgia,TN)合并HFS的报道,在进行MVD术中可以观察到来自同一责任动脉,同时压迫上述两根神经的现象,提示同一责任血管可能同时触发HFS和TN。
但该理论的问题在于:①如果HFS是由三叉神经介导的兴奋性感觉输入诱导的,为什么来源于三叉神经根的血管压迫只引发TN而不足以诱发HFS?②为什么HFS患者在缺血性卒中和同侧偏瘫的情况下痉挛没有得到缓解?③不可否认的是丘脑、大脑皮层、基底节和边缘系统等结构改变确实与痉挛症状有关,但目前的研究尚不能确定这些改变是继发性的还是原发性的。
2.诱导HFS产生的潜在条件与存在的问题
如前所述,位于面神经REZ区的NVC现象被广大学者认为是HFS的主要病因。然而,在临床上许多后颅窝的神经影像变异征象和尸检结果证实了正常人群中也存在NVC现象。因此,NVC可能是导致HFS的重要因素,但并不是所有含NVC的人群都会出现痉挛症状,这可以解释为什么HFS的发病率偏低。那么,客观上还存在哪些诱导HFS产生的潜在条件呢?神经影像检查发现,HFS患者的面神经REZ区常呈中度或重度压迫,伴有神经的推移变形与萎缩,而无症状组仅有轻微的接触关系,提示HFS的发生与NVC的严重程度有关。
Zhang等使用颅内压监测系统直接测量52例HFS患者单个动脉与面神经REZ区神经纤维之间的实际压力,结果表明,NVC部位的压力值与术前患者的痉挛程度呈正相关,与性别、年龄、病程和MVD术后延迟治愈现象无关。该项研究并未纳入由多个动脉、静脉压迫等因素引起的HFS患者。根据先前的交感桥接假说,当切断NVC两侧动脉的一部分时,AMR消失,这表明HFS的发生可能不是由纯粹的机械力压迫引起的。但有待进一步明确颅内动脉搏动性压迫/刺激与HFS起病的相关性。
综上所述,目前的种种假说都不能完美的阐述HFS确切的发病机制,但可以肯定,诱发HFS的始动条件是面神经损伤,其原因可能是由于血管(动脉或静脉)压迫、蛛网膜增厚或桥小脑角占位性病变等因素所致。因此,合理的推测是:受损的面神经纤维可能在特定的压力阈值下诱导受损神经纤维膜的机械敏感离子通道活化、引起异位动作电位及“伪突触”短路传递,通过①正向刺激面肌触发或诱导HFS;②逆行刺激面神经核、核上中枢结构(小脑、基底节、丘脑、边缘系统和皮层),提高面神经核及核上中枢兴奋性,引起反馈性爆发活动,导致HFS;③面神经背侧中间神经受压,顺向刺激面肌,逆向刺激面神经核,后者在高兴奋状态下刺激面肌导致HFS;④外周肌肉活动触发三叉神经,传入三叉神经核,再经基底节、丘脑和皮层激活活动回路,反馈刺激外周面肌,引起HFS。
上述生物作用随着时间的延长与点燃效应而逐渐加重与扩散。临床上每一个体的发病机制不是一成不变的,常常是一种因素为主导的多因素综合作用的结果。据报道,原发性HFS患者的面神经REZ区具有特殊的机械敏感性,提示机械作用模式在HFS的发病机制中扮演着重要的角色。在MVD术中尚未完全减压的情况下,将Teflon棉片插入面神经和责任血管之间时,AMR也可以消失,表明神经周围微环境的改变或某些机械刺激的消失可能与痉挛的缓解有关,进一步提示该方面的研究应值得继续深入探讨。
之所以Teflon棉会缓解或停止痉挛的症状,推测其与人体组织相比,具有更好的压缩性和可塑性,尽管可能会造成一定程度的面神经根压迫,但并不一定会导致细胞膜离子通道的激活。当然,Teflon棉也许仅仅通过生物电或者递质阻挡作用来缓解面肌痉挛的症状。因此,许多医生主张通过间接衬垫或血管悬吊方法,避免Teflon棉接触面神经根部才是最理想的微血管减压方式,此理论尚有待后续观察确认。
相反,局部血管或衬垫神经压迫达到多大的压力阈值可能促使该处的细胞膜离子通道活化,并产生异位冲动、诱导HFS产生? 同时,MVD术中的Teflon棉片如何最佳放置?才能避免对神经纤维形成新的压迫,以保证手术的最佳疗效?此外,面神经REZ区神经功能分区与临床表现的关系等都是未来需要探索的重要课题。
来源:李肖越,何永生,汪业汉.面肌痉挛发病机制的思考与探讨[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2019,32(06):377-381.
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