髓鞘的结构

在大脑和小脑,神经元细胞位于外周,神经元发出的神经纤维走行于脑的深部。在脑干和脊髓,神经纤维走性于外周,而神经元细胞的胞体位于神经纤维之间或深部。

髓鞘是髓鞘形成细胞的细胞膜重叠包裹在神经纤维上的结构。髓鞘的主要成分是脂质,缠绕在神经纤维上面的主要作用是绝缘。大多数髓鞘覆盖着神经纤维全长,但是髓鞘呈现分节状,约1毫米为1个分节,分节之间约有1个微米的长度没有髓鞘,神经纤维裸露,这个裸露点称作郎非氏结节。神经细胞之间的信号传递方式为跳跃式,从一个郎非氏结节到下一个结节。因为髓鞘的存在,当神经信号传导时伴有能量的消耗,所以,神经传导速度之快令人诧异。比如当我们无意中触摸到伤害性热源时,手便会在瞬时间(不足1秒钟)内抽回。瞬间过程包括热感觉沿神经纤维经三级接力上传到脑,经过脑的分析整合,再发出指令经二级接力传到手,出现躲避动作。所以,当髓鞘发生病变时,可以产生各种各样的症状,甚至导致死亡。

在中枢神经系统形成髓鞘的细胞叫少突胶质细胞,在周围神经系统形成髓鞘的是雪旺氏细胞。在中枢神经系统,一个少突胶质细胞可以形成多条髓鞘,包裹在邻近多个神经元的多根神经纤维上,就是说,不同神经纤维上的髓鞘可能来自不同的少突胶质细胞,也可能来自同一个少突胶质细胞。这就能够解释为什么在发生脱髓鞘病变时,会发生神经短路产生不适症状的扩散。 而在外周神经系统,一个雪旺氏细胞仅形成一条髓鞘,只为一根神经纤维服务。

此外,在组成的化学成分上,中枢神经系统的髓鞘和外周神经系统的髓鞘也有不同。组成中枢神经系统髓鞘的成分有髓鞘硷性蛋白(MBP),约占总量的 30-40% ,在周围神经系统约占 5-15% 。结合脂蛋白(PLP),占总量的 50% 。髓鞘相关糖蛋白(L-MAG),占总量的 1% ,在周围神经系统微量存在。少突胶质蛋白(MOG)和PMP-22蛋白,在中枢神经系统微量表达,而周围神经系统不表达。在周围神经系统,组成髓鞘的主要成分是P0蛋白和P2 蛋白,这两种蛋白在中枢神经系统均不表达。

由此可以看出,在多种脂质蛋白中,仅有髓鞘硷性蛋白既参于中枢神经系统髓鞘的组成,也参与周围神经系统的髓鞘形成。从临床上,我们也可以看出这种区别,比如在中枢神经系统脱髓鞘的病人,如患多发性硬化的病人,可以伴有周围神经髓鞘的破坏,出现周围神经病。但是,在患周围神经系统脱髓鞘疾病时,如格林-巴利综合症,患者不会出现中枢神经系统髓鞘的脱失。

科学家用上述表达在中枢神经系统髓鞘蛋白的不同脂质蛋白,如 MBP 、 PLP 、 MOG 等作为免疫原,制造出模拟多发性硬化的动物模型,实验变态反应性(或自身免疫性)脑脊髓炎(EAE)。用P0和P2蛋白制造出了格林巴利综合征的动物模型,试验变态反应性神经根神经炎(ENE)。 所以,上述多种脂质蛋白为可疑的自身抗原,上述两种疾病也被认为是自身免疫性疾病。按照现代免疫学的观点,无论是中枢神经系统脱髓鞘疾病多发性硬化,还是周围神经系统脱髓鞘疾病格林巴利综合症,虽然两者都属于自身免疫性疾病,但是,引起发病的自身抗原可能不同,发病机制应该有区别,病程也不同(多发性硬化患者大都为多病程,有复发。格林巴利综合症为单病程,很少复发),治疗措施也有区别,当然预后也明显不相同。

在多发性硬化的病理情况下,髓鞘的损害常较轴索为重,但近年的研究结果表明,髓鞘损害时,轴索很难辛免。