如果神經元受傷不很嚴重,則變性後隨之會有再生之可能。在周邊神經系,當軸突被切斷後其遊離段之髓鞘及軸突發生變性。此種變性情形在連於細胞體一段之軸突也同樣發生,唯其變性只逆行到第一個蘭氏結(node of Ranvier)為止。在神經纖維變性的同時,包圍在軸突外之許旺氏細胞受損傷之刺激而重新進行細胞分裂,增生了許多細胞,一旦變性的軸突及髓鞘被清除後,就形成了許旺氏細胞包圍而成之套管。損傷不嚴重的神經元不久會在切斷的軸突處產生許多小芽體,這些芽體漸漸生長,如其中一個芽體尋得且進入許旺氏細胞所形成之套管內,則繼續生長,最後到達其原來終止的區域或構造上,其它未進入許旺氏細胞套管之芽會消失。同時許旺氏細胞又重新在新長出的軸突上形成新的髓鞘,而且細胞體上的逆行性變性現象也漸漸消失,神經纖維之再生於焉完成。在情況良好的情形下,再生的軸突每天大概以三至四毫米的速度生長。
神經纖維的再生
如果神經元受傷不很嚴重,則變性後隨之會有再生之可能。在周邊神經系,當軸突被切斷後其遊離段之髓鞘及軸突發生變性。此種變性情形在連於細胞體一段之軸突也同樣發生,唯其變性只逆行到第一個蘭氏結(node of Ranvier)為止。在神經纖維變性的同時,包圍在軸突外之許旺氏細胞受損傷之刺激而重新進行細胞分裂,增生了許多細胞,一旦變性的軸突及髓鞘被清除後,就形成了許旺氏細胞包圍而成之套管。損傷不嚴重的神經元不久會在切斷的軸突處產生許多小芽體,這些芽體漸漸生長,如其中一個芽體尋得且進入許旺氏細胞所形成之套管內,則繼續生長,最後到達其原來終止的區域或構造上,其它未進入許旺氏細胞套管之芽會消失。同時許旺氏細胞又重新在新長出的軸突上形成新的髓鞘,而且細胞體上的逆行性變性現象也漸漸消失,神經纖維之再生於焉完成。在情況良好的情形下,再生的軸突每天大概以三至四毫米的速度生長。
中樞神經纖維再生的研究
目前周邊神經纖維之再生已為眾所公認,然而對中樞神經系之纖維再生則意見頗不一致。一般來說,高等動物的幼醴其中樞神經損傷後有再生的情形,這種現象被認為並非損傷神經纖維的再生,而是有些發展中的神經纖維並未受傷,因為其並未長到受傷區域,再者這種新生的個體尚未有產生疤痕組織之能力。在高等動物成熟之個體內,到目前為止中樞神經損傷後,是不會再生的,或者說其再生能力尚未達到使人滿意的程度。
何以周邊和中樞神經纖維對損傷後的再生能力會有如此的差異呢?有幾個說法:一般來說周邊神經纖維之外包有許旺氏細胞,當神經纖維受傷後,這種細胞之增生能力較包圍中樞神經系纖維的寡突膠細胞之分裂增生能力強。同時許旺氏細胞並在神經纖維外圍形成了一層基底膜(basement membrane),並且每一週邊神經纖維更具有內膜(endoneurium),這些為中樞神經纖維所沒有。這些構造在神經纖維再生時可以引導新生芽體之生長,以達其原先分佈之構造上。另外有些實驗之結果指出,中樞神經纖維之所以不能再生,可能是自體免疫反應之結果,此種說法以為,神經纖維受傷後,中樞神經系內的自體抗原或抗體等會經由傷區進入軸突,而後因逆行性神經細胞質的迴圈流動而抵達細胞體,然後抑制蛋白質之合成,如此受傷的細胞體就無法產生修補所需之原生質,終至不能再生。
神經系統的神經纖維受傷後,除了損傷神經元可再生外,某些未受損的神經元也會有所反應。許多實驗證明未受損的神經纖維會增生側枝,來取代或補償損傷的神經纖維。目前對於這種正常神經纖維之增生側枝的現象如何產生,又如何促使其增生雖有很多報告,但仍未有定論。統神經纖維再生的研究已有很久的歷史了,對中樞神經系統的再生作有系統的研究實起始於本世紀初的卡哈(Cajal),他將哺乳類動物的脊髓切斷,發現其神經纖維可以再生,但這個現象只持續到手術後兩個星期就停止了,而且其功能並沒有恢復。
後來發現中樞神經損傷後星形膠細胞會增生,結果在傷區積聚而形成很緻密的疤痕組織,這種疤痕組織阻礙了新由損傷軸突生出來的芽體之生長,如此也使中樞神經纖維失去再生的能力。於是許多神經生物學家設法要消除這種疤痕組織而促使中樞神經纖維再生,他們發現了一種由細菌所產生出來的物質——piromen具有這種功能。神經生物學家將piromen注射入中樞神經受傷的動物體內,發現這種疤痕組織較未經piromen處理的要來得疏鬆,如此再生的纖維就更易於透過傷區,同時組織學上及神經生理學上都發現損傷之神經纖維確實再生而且越過了傷區,然而在動物體內其功能則沒有大的改善。這一類能消除疤痕組織,減低阻礙神經纖維再生之物質除了piromen外,許多實驗報告胃蛋白、彈性 (elastase)及一些蛋白 (protease)都有這種功能,雖然如此,中樞神經纖維的再生迄未達滿意的程度。
自從神經生長素(nerve growth factor)被發現後,許多神經生物學家也拿它來做中樞神經纖維再生的研究,雖然神經生長素對腦內的某些系統具有促進再生的功能,但是其作用卻很有限。還有固醇類也拿來做試驗,它在動物體內也有促進中樞神經系再生的功能。
華裔的中國學者高村井先生曾經以狗做為材料,他擷取一段狗的脊髓,然後又將狗本身的坐骨神經取出一段置換於脊髓內,經一段時間後,動過手術的狗可以重新站立而且會搖擺尾巴,這種現象乃是被切斷的脊髓再生之結果,這似乎顯示中樞神經損傷後如有引導的構造,則其再生是有可能的。雖然目前這種結果僅止於狗的實驗,但對中樞神經再生能力之研究卻露出了一線曙光。
個人以為,中樞神經損傷後是有可能再生的。當神經系統損傷後身體必須提供最佳的環境,例如減少疤痕組織之形成,其次預防因損傷而引起的傷區之缺血或水腫等二次性的損害,然後再設法提高損傷細胞體的代謝機能,促使其製造更多的原生質來修補組織並再生新芽,如此中樞神經纖維或有滿意的再生情形。