浅析鲁菲尼小体在颈性眩晕中的作用

宋学文，谢兴文，黄晋，李鼎鹏，徐世红

(1.甘肃省中医院，甘肃兰州 730000；2.甘肃省第二人民医院，甘肃兰州 730000)

学术界既往认为，颈椎病患者的疼痛及眩晕等症状是由颈椎间盘突出或者颈椎骨质增生等压迫刺激交感神经，引起相应的血管收缩导致颈性眩晕。但近年来，颈椎交感神经受刺激导致颈性眩晕的理论已被质疑。临床发现，退变的颈椎间盘所具有的机械感受器，对颈椎病患者存在明显的姿势控制障碍和主观平衡障碍，这些感受器被认为是负责本体感觉功能的感受器。早年间就有学者通过某些试验研究在颈椎间盘中发现了可以调节人体姿势和控制主观平衡的一些功能感受器[1]。在维持身体平衡的过程中，平衡感受器之间存在协调和竞争。并且颈椎间盘中存在的这些机械感受器对主观平衡的前庭器官和调节视觉的系统有着复杂的生物学联系[2]。因此，某些机械感受器(如鲁菲尼小体)的异常过度增多，导致前庭功能发生特异性的紊乱，产生眩晕[3]。本文基于既往文献报告，对鲁菲尼小体在颈性眩晕中的作用作一综述。

1 鲁菲尼小体

鲁菲尼氏小体是一种本体感觉器、触觉感受器，是充满胶质丝状物的小囊样结构，Aβ纤维伸入其中并与胶质丝状物相连接[4]。作为慢适应感受器，鲁菲尼小体对刺激强度进行编码。在皮肤变形或受牵拉后，鲁菲尼小体发生变形，继而使伸入其中的Aβ纤维终末变形，导致神经末梢去极化产生动作电位[5]，负责感受机械性刺激，所以鲁菲尼小体又被称为低阈值II型伸张机械感受器[6]，这种刺激包括皮肤的牵拉、关节的屈曲。鲁菲尼小体在皮下组织纤维层、肌腱、韧带、筋膜、关节囊及关节盘等富含胶原的组织广泛存在[7]，其形状多呈长梭形，被膜松弛。超微结构下，鲁菲尼小体膨大的轴突末端内存在大量线粒体，此外还具特征性受体浆，被称作受体浆的细胞器也存在于皮肤的机械感受器中，含有成簇线粒体、小囊泡、光滑内质网及少量的细胞骨架细丝[6]，这些都为颈性眩晕的发生机制提供了另一种可能性：颈椎的机械力刺激及外形变化可转化为初级传入神经电冲动，从而导致颈性眩晕。

2 鲁菲尼小体的传入途径及换能机制

作为无毛皮肤(颈部)最常见的机械感受器之一，鲁菲尼小体机械刺激感觉传导主要通过四肢、躯干皮肤触压觉感受器，共三级神经元，脊神经节细胞(第一级神经元)中枢突经后根进入脊髓，其长的上行分支经脊髓背侧的薄、楔束到达延髓背柱核换元。背柱核神经元(第二级神经元)的轴突经内侧丘系投射到对侧丘脑。第三级神经元由腹后外侧核发出，其轴突投射到大脑皮质躯体感觉区[8-9]。这三种神经元在鲁菲尼小体导致颈性眩晕的机制中，均有非常重大的意义。

鲁菲尼小体主要位于传入神经纤维的外周部分，这些类似于神经末梢的外周部分具有对外来的机械刺激做出反应并完成离子通道的换能过程。尤其受限于目前的科研技术对鲁菲尼小体内部精微结构未能完全窥探，故当前的研究中未能寻找到有效的能阻断离子换能通道的阻断剂或者抑制剂，对于靶向药物的提取存在困难，且对其有效生物学分析的预期也存在差距[10]。

研究发现，在皮肤变形或受牵拉后，鲁菲尼小体发生变形，继而使伸入其中的Aβ纤维终末变形，导致神经末梢去极化产生动作电位，研究已知的是感受器细胞膜受牵拉后机械门控Na+通道在机械刺激下被打开，由关闭转化为开放状态，Na+由此通过并引起Na+内向电流沿轴突传导，在第一个郎飞节处形成外向电流并去极化，达到阈电位时产生动作电位[4]。除了Na+通道外，其它电压或配体门控通道如N型Ca2+通道、电压依赖内向整流K+通道、Ca2+依赖BK通道及NMDA受体通道等也表现出机械敏感性[8]，但上述通道目前尚需实验的充分证明。

3 鲁菲尼小体的作用机制

颈椎病是引起慢性颈痛、颈神经根病或脊髓病的常见原因，可导致严重残疾。在笔者的实践中，经常发现颈椎病患者伴有眩晕。由于颈椎病是最常见的疾病之一，在颈椎病患者中发生的眩晕具有特殊的研究价值。Machaly等[10]研究表明，50%的颈椎病患者存在眩晕；另一项研究表明，65%的老年患者头晕由颈椎病引起[11]。

眩晕患者的病变椎间盘中鲁菲尼小体的分布较其他椎间盘更为丰富。研究发现，颈椎病患者眩晕的强弱程度与颈椎间盘中鲁菲尼小体数量增加及向内延伸的生长方式有 密切联系，提示鲁菲尼小体在颈源性眩晕发病机制中起着关键作用[12]。目前，导致病变椎间盘机械受体密度增加和向内生长的机制尚不清楚。与正常椎间盘相比，病理椎间盘中神经营养因子及其受体的表达水平更高，这提示了鲁菲尼小体向内生长的可能机制[13]。在维持机体平衡的过程中，平衡器官之间既有协调又有竞争。眩晕常意味着前庭、视觉或躯体感觉系统不匹配。颈部运动也始终与头部运动相联系，颈部的本体感受输入参与眼睛、头部、身体姿势以及空间的协调取向。颈深肌群具有高密度的肌肉纺锤波，这些纺锤波被认为在姿势控制中起着重要的作用。在颈椎中，颈椎间盘机械感受器和颈椎肌肉之间可能也存在类似的关系[14]。研究认为，椎间盘神经支配的电刺激引起了脊髓肌肉活动。鲁菲尼小体与肌肉纺锤波传递的信息相结合，主要来维持肌肉张力，监测位置、速度和运动，通常起着缓慢适应的机械感受器作用[15]。该研究表明，椎间盘神经电刺激导致脊髓肌肉活动，颈椎间盘位于颈椎运动的轴线上，因为鲁菲尼小体可以与肌肉纺锤波传递的信息结合，对于准确检测椎间盘的小负荷或位置变化具有良好的优势，所以正常颈椎间盘中的这些机械感受器可能参与了本体感觉传感器的功能。

4 炎性刺激和鲁菲尼小体

椎间盘由于机械刺激导致的退变始终与炎症有关。炎症细胞因子和介质水平的升高在椎间盘退变过程中起着重要的作用，并被认为与退变和疼痛有关[16]。椎间盘的退行性改变，如失去正常结构和机械负荷，可导致异常运动，引起机械刺激。在炎症等某些情况下，机械刺激会产生一种被称为周围敏化的放大反应[17]。例如，在关节炎动物模型中，炎症关节的一些机械受体对机械刺激比正常关节更敏感。如果病变颈椎间盘中机械感受器的致敏特性由于炎症刺激和数量增加而改变，会产生错误的信号，这些错误的信号会增加颈部深层肌肉的活动，从而导致肌肉紧张[18]。颈部本体感觉输入异常，由颈椎间盘机械感受器的信号和颈部肌肉中的肌肉纺锤信号整合而成，传递到中枢神经系统，导致感觉与前庭等感觉信息不匹配，产生眩晕、头晕、不稳等主观感觉[19]。一些动物和人类的研究表明，动物颈背上三根传递的本体感受器对姿势控制和平衡功能很重要，其中之一的颈椎神经根感受器受压引起颈椎神经根型颈椎病；而人类最常见于下颈椎，尤其是C5-6和C6-7水平，很少影响上三根神经根[20]。此外，眩晕常发生在颈部疼痛患者中，颈椎病是所有颈部疾病中最常见的疾病。因此，有理由假设这一人群是最大的颈性眩晕患者。Park等[21]报道，神经根型颈椎病患者的眩晕发生率为50%；他们还发现，这些患者控制平衡的能力和功能在客观上受到了损害，尤其是鲁菲尼小体数量更多的受试者中失衡现象更严重。有研究通过静态姿势描记测试发现，神经根型颈椎病患者行椎间盘置换术后的视觉信号与正常组比较传入明显减少[22]，这可能意味着椎间盘与神经传递及外周机械感受器信息的接受有密切联系。

研究表明，由于颈椎病的特点是慢性颈椎间盘退变，而颈椎眩晕的起源似乎是由颈椎间盘退变引起的[23-24]。人类颈椎间盘同时存在神经纤维和机械感受器。机械感受器在正常颈椎间盘中的主要作用很可能是持续监测椎间盘的运动，以及颈椎的位置、速度和加速度[1]。退行性颈椎间盘炎性介质和细胞因子显著增加，可使这些颈椎间盘机械感受器对机械刺激更加敏感[25]。此外，许多研究发现，与正常椎间盘相比，退变椎间盘有更广泛的神经支配[26]。这些机械感受器可以明显地产生错误的本体感受信息并将其传递到前庭核，其与中枢神经系统中的正确前庭信息的会聚可能导致感觉不匹配，进而导致眩晕。更深入地了解机械感受器在病变的颈椎间盘中的分布，有助于阐明对颈椎性眩晕起源机制了解不足的原因。Yang等[12]通过免疫组化研究发现，最常见的机械感受器是鲁菲尼小体，在病变椎间盘内纤维环的数量明显增多，并向内深植，甚至向髓核内深植。通过这些研究可以大胆假设，椎间盘在机械刺激作用下，躯干等部位的触压感受器对机械刺激信息进行采集并通过换能的离子通道生成并转运鲁菲尼小体，从而导致鲁菲尼小体在退变或病变颈椎间盘中数量的增多，鲁菲尼小体的异常过度的增多，导致前庭功能发生特异性紊乱，产生眩晕。

5 小结

在已知的实验研究中，人类颈椎间盘中发现了三类形态和功能不同的受体：游离神经末梢、鲁菲尼小体和高尔基末梢，且这些受体都可以通过其特征结构清楚地识别。在当前研究中发现的最明显特征是，患病的颈椎间盘中鲁菲尼小体的数量和向内生长的趋势明显增加，特别是在眩晕患者的椎间盘中；此外，由于高尔基体末端很少出现在病变的椎间盘中，所以其对眩晕的发展几乎没有影响。类似于鲁菲尼小体、环层小体或高尔基末端所描述形态的机械感受器已经在颈椎间盘或椎间盘中被发现，并且这些机械感受器主要被认为是负责涉及姿势和运动感觉的本体感受功能[27]。鲁菲尼小体通常起缓慢适应的机械感受作用，主要作用是保持肌肉张力并监测位置、速度及运动与肌肉传递信息的整合，正常颈椎间盘中的机械感受器很可能也参与了本体感受器的功能[28]。目前的研究表明，大量鲁菲尼小体向患病颈椎间盘内生长可能与颈性眩晕有关。但需要进一步的研究，来阐明这些机械感受器向患病颈椎间盘内生长和眩晕发生的机制。