運動、車禍撞擊、戰爭等等均可導致腦損傷,腦損傷后會出現急慢性后遺癥?;蛟S單次輕微的腦震蕩并無嚴重后果,但若長期反復暴露于這種損傷下,則可引起腦組織慢性退行性變。本文就急性腦創傷及其導致的慢性神經系統退變的病理及機制做了一些討論,認為急性腦損傷的病變以Aβ積聚為主,而慢性創傷性腦病則以tau蛋白蓄積為主;并就今后的研究方向及應用提出了一些新的觀點和見解。

作者:Steven T. DeKosky等· 譯者:Charibe ·?閱讀原文[en]

七月末,美國橄欖球聯盟的更衣室內出現了一張有趣的海報,提醒運動員們注意腦震蕩可能對健康造成的長期危害。橄欖球、拳擊等運動的確很酷,但運動中的撞擊導致的腦部創傷卻可能是一筆不小的代價~除運動外、車禍、戰爭(尤其是爆炸)也會引起腦損傷,目前已被越來越多的人認識到。據統計,每年有大約150多萬的美國人承受著輕微的腦震蕩或創傷性腦損傷(traumatic brain injury, TBI),這些人沒有意識的喪失,不需住院治療;而那些導致了意識障礙,卻又沒有重到需要長期住院的腦損傷患者也大有人在。

頭顱骨是腦組織堅硬的盔甲,具有保護大腦的作用,但其不光滑的內表面卻成為挫傷柔嫩腦組織的潛在風險。直接的機械性創傷能損害大腦皮質;創傷引起的顱內血腫可損害皮層下結構,還可引起血管痙攣和缺血;而顱骨沿其縱軸突然運動會導致旋轉性、加速性或減速性損傷,引起軸索損傷。創傷后腦損傷的部位和范圍,以及臨床表現的復雜性,則是關于腦損傷的研究中長期面臨的阻力和挑戰。

腦創傷后可出現許多急性并發癥。如腦挫傷和軸突損傷后可出現急性感覺、運動、認知功能障礙等表現;輕度閉合性腦損傷(如無顱骨骨折的腦損傷)則可能導致復雜多樣的臨床表現,如慢性頭痛、頭暈眼花、眩暈、注意力難以集中、找詞困難、抑郁、易激惹、易沖動等,甚至引起傷殘。這些癥狀的持續時間不一,有時可達數月。腦創傷后還常合并精神壓力的變化,但機制尚不清楚。

由于神經功能障礙癥狀出現前的潛伏期不定,人們對腦創傷與晚期慢性并發癥間的因果關系了解得非常少。嚴重的單次損傷,不論是否伴有顱骨骨折,均可導致不能完全恢復的永久性腦損傷,并遺留感覺、運動、認知等方面的障礙。即使損傷后神經功能已得到基本恢復,但若意識喪失持續超過30分鐘,患阿爾茨海默?。ˋD)的風險也會增高。

點擊看原圖:創傷性腦損傷的不同病理特點。來源:N Engl J Med 2010; 363:1293-1296

腦損傷的發病機制及損傷后的病生理過程仍不十分清楚,目前被廣泛接受的一種機制是彌漫性軸突損傷。事實上,腦創傷后神經系統退變的發病過程似乎與先天性退變有相似之處。研究發現,嚴重腦損傷后2小時,30%的幸存者腦內β-淀粉樣蛋白的含量就會升高,淀粉樣斑塊的沉積也會增多;20~30%的阿爾茨海默病及帕金森病的患者之前有腦損傷史,而對照人群中有腦損傷史的只占8~10%。

拳擊運動讓人們認識到長期反復的輕微腦震蕩會導致認知障礙等后遺癥,它的臨床特征與單次重度腦創傷不同,這種綜合征稱為“拳擊手癡呆”,它的臨床表現與顯著的Tau?。ㄐ【幐剑簍au病即指神經細胞及神經膠質細胞內異常磷酸化tau蛋白蓄積的神經變性疾?。┖偷湫偷纳窠浝w維纏結有關,這些病變廣泛分布于大腦新皮質,而非AD中病變最顯著的顳葉海馬區。與單次腦創傷后腦彌漫性Aβ淀粉樣變性不同,拳擊手癡呆的腦病變中并不出現Aβ淀粉樣蛋白的沉積。有研究顯示,退役拳擊手一生中經歷的回合數是預測癡呆發生的最佳指標;但癡呆的發生也與遺傳有關,攜帶_APOE ε4_等位基因的拳擊手更易發生癡呆。當拳擊手癡呆合并帕金森病時被稱作“拳擊手帕金森病”,它與原發性帕金森病的區別在于神經元纖維纏結的數量更多,但卻無路易體的存在,但二者均有黑質神經元的缺失。

專業足球運動員和摔跤手的尸檢發現了其認知和神經精神障礙的病理基礎,與拳擊手癡呆的病變是相同的。足球運動員、摔跤手與拳擊手的認知障礙都于退役數年后發生,但為了與拳擊運動的后遺癥相區別,足球運動員和摔跤手的神經系統退變被稱為慢性創傷性腦病。拳擊手的神經系統變性可用回合數來預測,但足球運動員和摔跤手的腦震蕩史卻沒有相應記錄,且缺乏腦震蕩次數與神經系統損害間的量—效關系。

腦創傷會導致腦內多種與神經退變有關的蛋白的聚積,如突觸核蛋白,泛素,前顆粒蛋白,TAR DNA結合蛋白43,及淀粉樣前體蛋白及它的代謝物Aβ等。新的研究將致力于這些異常蛋白在在決定損傷的嚴重程度及預后中所發揮的作用。在關于AD的研究中,動物實驗表明降低Aβ水平的療法可以改善腦創傷的預后,這為腦損傷的治療指明了新方向。在以后的研究中,還可以利用PET技術,通過標記淀粉樣蛋白的顯影劑,及腦脊液中Aβ、tau蛋白、磷酸化tau蛋白的定量,監測嚴重腦損傷后腦內淀粉樣變性的發生發展。

研究急性腦創傷和慢性創傷性腦病的目標之一是弄清為何這兩者的主要病變不同(急性腦損傷以Aβ積聚為主,而慢性創傷性腦病則主要是tau?。?,因此,用于研究腦創傷的動物模型應有利于揭示細胞及分子層面的變化。但現有動物模型(小鼠及豬)的腦、顱骨及脊髓的構造并不適宜于人類疾病的研究,所以我們需要找到更好的動物模型,經基因工程改造的小鼠似乎有很好的應用前景。

應用于士兵和足球運動員的腦震蕩頭盔監測儀有助于判定撞擊后腦損傷的部位和性質,還可以提高有腦創傷風險者的日記的準確性。有了腦震蕩監測儀的幫助,這些日記便可更準確的反映腦創傷的次數和嚴重程度,有利于評估運動員的累積危險度。這些信息對關于腦創傷高危人群(如士兵、足球運動員等)的認知、神經心理、運動功能的研究以及行為或藥物的治療方法的設計都極有幫助??墒悄?,將我們對腦創傷的發病機制日益深入的認識傳播給大眾,并影響運動政策的制定,以便最大限度降低腦創傷的風險和慢性神經系統退變性后遺癥的發生率,可是一個不小的挑戰??!

來源:《新英格蘭醫學雜志》2010-9-30? 觀察

Steven T. DeKosky, Milos D. Ikonomovic, Sam Gandy. Traumatic Brain Injury — Football, Warfare, and Long-Term Effects. N Engl J Med 2010; 363: 1293-1296.