三叉神經(trigeminal nerve)為十二對腦神經之中的第五對腦神經,是混合性腦神經之一。三叉神經由兩種纖維成分所組成,因有三大分支,即眼神經、上頜神經及下頜神經而得名。
三叉神經一般軀體感覺纖維的大部分起自三叉神經節的假單極神經元,其中樞突組成三叉神經感覺根,在腦干腦橋臂和腦橋基底部交界處入腦,傳導頭面部觸覺的神經纖維終止于三叉神經腦橋核,傳導溫覺、痛覺的神經纖維終止于三叉神經脊束核;另有一小部分纖維來源于三叉神經中腦核假單極神經元的周圍突,主要傳遞咀嚼肌的本體感覺。特殊內臟運動纖維起自腦橋的三叉神經運動核,主要支配咀嚼肌。當一側三叉神經主干損傷時,可出現同側顏面皮膚、眼部、鼻部及口部一般軀體感覺喪失,角膜反射消失;如傷及運動纖維,則同側咀嚼肌癱瘓,張口時下頜偏向患側。
三叉神經相關的疾病有三叉神經痛、三叉神經損傷、三叉神經鞘瘤等。其中,三叉神經痛,有原發性和繼發性之分,繼發性三叉神經痛是因顱底或腦橋小腦角的腫瘤、腦膜炎、顱中窩骨折等侵及三叉神經感覺根或神經節引起的疼痛,并伴有三叉神經受損的表現。原發性三叉神經痛是病因不明的三叉神經分布區反復發作的陣發性、短暫性、劇烈性的疼痛,不伴隨三叉神經功能障礙的癥狀,其發生機制可能與微血管壓迫、神經變性及癲癇樣發作有關。
形態結構
整體結構
三叉神經為混合性腦神經,含一般軀體感覺和特殊內臟運動兩種纖維。特殊內臟運動纖維起于腦橋三叉神經運動核,組成三叉神經運動根,自腦橋基底部與小腦中腳交界處出腦,位于感覺根下內側,纖維并入下頜神經,經卵圓孔出顱,隨下頜神經分支分布于咀嚼肌等。運動根內尚含有至三叉神經中腦核的纖維,主要傳導咀嚼肌和眼外肌的本體感覺。三叉神經內軀體感覺神經纖維的胞體位于三叉神經節內,該節位于顱中窩顳[niè]骨巖部尖端前面的三叉神經壓跡處,由硬腦膜形成的美克爾腔包裹。三叉神經節由假單極神經元胞體組成,其中樞突集中成粗大的三叉神經感覺根,自腦橋基底部與小腦中腳交界處入腦;其周圍突分別組成三叉神經三大分支眼神經(Ophthalmic nerve)、上頜神經(Maxillary nerve)、下頜神經(Mandibular nerve),分布于面部皮膚、眼及眶內、口腔、鼻腔、鼻旁竇的黏膜牙齒、腦膜等,傳導痛、溫、觸等淺感覺。
神經分支
眼神經
眼神經僅含軀體感覺纖維,自三叉神經節發出后,穿經海綿竇外側壁,伴行于動眼神經、滑車神經的下方,經眶上裂入眶,分布于眶內眼球淚器結膜、硬腦膜、部分鼻和鼻旁竇黏膜,額頂部及上瞼和鼻背部的皮膚。眼神經分支有額神經,淚腺神經和鼻睫神經。
上頜神經
上頜神經是感覺性神經,含一般軀體感覺纖維,經海綿竇外側壁,穿圓孔出顱,進入翼腭窩上部,再向前經眶下裂入眶,改名為眶下神經。在眶內入眶下溝、眶下管,最后穿出眶下孔達面部。上頜神經在穿出眶下孔前,沿途發出分支分布于上頜牙、牙齦、鼻腔黏膜、軟腭黏膜。穿出眶下孔后分支分布于眼瞼及瞼裂與口裂之間的皮膚。上頜神經的主要分支有眶下神經,上牙槽神經,顴神經和翼腭神經。
下頜神經
下頜神經含有一般軀體感覺及特殊內臟運動兩種纖維,經卵圓孔出顱后分為數支。其主要的分支有耳顳神經、舌神經、下牙槽神經、頰神經和咀嚼肌神經。
神經核
三叉神經終核與起核合稱為三叉神經核,包括了三叉神經感覺核和三叉神經運動核。三叉神經感覺核為腦干內最長的一個腦神經核,縱貫腦干全長,由下而上依次分為三叉神經脊束核、三又神經腦橋核、三叉神經中腦核和三叉神經運動核。
細胞與纖維
細胞
三叉神經作為與腦相連的周圍神經,主要由神經元和神經膠質細胞組成。
纖維
感覺神經纖維
三叉神經感覺神經纖維的第1級神經元位于三叉神經半月節(即三叉神經節),含有的感覺纖維類型包括有深感覺纖維、觸覺纖維和痛溫覺纖維。其中,深感覺纖維終止于三叉神經中腦核,觸覺纖維終止于三叉神經感覺主核,痛溫覺纖維沿三叉神經脊束下降,終止于三叉神經脊束核。
三叉神經感覺神經纖維的第2級神經元位于感覺主核及脊束核,由該神經元發出的纖維交叉至對側組成三叉丘系上升,止于丘腦腹后內側核。第3級神經元位于丘腦,該神經元發出的纖維經內囊后肢最后終于中央后回感覺中樞的下1/3區。
運動神經纖維
三叉神經運動纖維起自腦橋三叉神經運動核,發出纖維在腦橋的外側出腦,經卵圓孔出顱,走行于下頜神經內,支配咀嚼肌(顳肌、咬肌、翼內肌、翼外肌)和鼓膜張肌等。主要司咀嚼運動和張口運動。翼內、外肌的功能是將下頜推向前下,故一側神經麻痹時,張口時下頜向患側偏斜。三叉神經運動核受雙側皮質腦干束支配。
生理功能
神經分支功能
眼神經接受前額、顱頂蓋前部、上瞼和鼻前外側的皮膚,鼻腔上部、額竇、部分蝶竇和篩竇的黏膜,以及眼球、角膜、結膜上部、虹膜、淚腺和睫狀節的感覺。
上頜神經接受下眼瞼、面頰、鼻外側和上唇的皮膚,結膜下部、鼻腔下部、上頜竇、部分蝶竇和篩竇、上唇、口腔頂部、軟腭和鼻咽部的黏膜,以及上牙槽和上齒的感覺。
下頜神經的運動纖維支配咀嚼肌、鼓膜張肌、腭帆張肌、下頜舌骨肌和二腹肌前腹;感覺纖維管理顳部,耳前、口裂以下的皮膚,口腔底和舌前2/3黏膜及下頜牙和牙齦的一般感覺。
神經核功能
三叉神經脊束核參與角膜反射(角膜受刺激后引起眼輪匝肌收縮)、噴嚏反射、咳嗽、嘔吐等神經反射活動;此外,三叉神經還參與下頜反射(測試神經通路完整性);腦橋核是傳導面部觸壓覺信息的中繼核;中腦核管理咀嚼肌和表情肌的本體感覺,調節咀嚼肌力;運動核支配咀嚼肌、二腹肌前腹、下頜舌骨肌、腭帆張肌和鼓膜張肌。
生化特征
神經的發生
人體胚胎發育至第3周初,外胚層在脊索的誘導下增厚形成神經板,神經板中央的細胞下陷形成神經溝,神經溝兩外側緣的細胞增生隆起,稱為神經褶,隨后兩側神經褶在中線處愈合,并從中央向頭尾兩端延伸,形成神經管。在形成神經管的過程中,神經褶的細胞游離到神經管的背外側,形成左右兩條與神經管平行的縱行細胞索,稱為神經嵴。神經板最初為單層柱狀上皮,神經管形成后,演變為假復層柱狀上皮,即神經上皮。
腦神經中除了嗅神經與視神經,其他腦神經的發育方式在某些方面與脊神經組成部分相似。運動神經細胞的胞體起源于神經上皮,而感覺性成神經母細胞起源于神經嵴,在頭部還起自外胚層基板。
神經纖維的潰變和再生
潰變
當神經纖維受損傷如神經被切斷后,切斷處遠側段的神經纖維全長發生潰變,軸突和髓鞘碎裂和溶解;而與胞體相連的近側段神經纖維則發生逆行性潰變,但一般只影響到靠近損傷處1~2節段的髓鞘和軸突處。自損處向神經纖維末端方向發生的潰變稱為順行性潰變。此時神經元胞體腫脹,胞核移到胞體邊緣,胞質內尼氏體溶解。
再生
當神經元發出的神經纖維(或軸突)被斷離后,如果該神經元胞體沒有死亡,其受損傷的神經纖維近胞體側(近側段)斷端可以重新長出新生支芽。切斷神經纖維3周后,其神經胞體內的尼氏體重新出現,胞體腫脹消失,胞核重新移位到胞體中央位置。恢復中的胞體不斷合成新的蛋白質及其他產物并向軸突輸送,促使殘留的近側段軸突末端生長出許多新生的軸突支芽。在髓鞘和軸突發生潰變時,包裹神經纖維外面的基膜仍保留呈管狀,但施旺細胞大量增殖,它們吞噬碎裂的髓鞘和軸突,并在基膜管內排列成細胞索。在靠近斷口處的施萬細胞形成細胞橋把兩斷端連在一起,讓近側段神經纖維斷端再生的軸突支芽越過施萬細胞橋,進入基膜管內。當再生軸突沿著施萬細胞索生長并到達原來支配的靶時,則再生成功。
相關疾病
三叉神經痛
三叉神經痛是指發生在三叉神經分布區內反復發作的陣發性劇烈疼痛。發生率為每年(4.3~27)/10萬,好發于中老年人,50歲以上占70%-80%,男女比例為1:2。三叉神經痛分為原發性與繼發性兩種類型。
三叉神經損傷
三叉神經損傷以周圍支損傷多見。眉弓部的頭皮裂傷和眶上緣骨折可以損傷眶上神經。頜面部特別是上頜骨骨折可損傷眶下神經。顱腦外傷造成三叉神經根、半月節等顱內段損傷不多見,常合并鄰近神經損傷,如滑車、面神經、前庭蝸神經損傷。巖尖和顱中窩底骨折可導致三叉神經在Meckel囊、圓孔、卵圓孔、海綿竇等處損傷。
三叉神經損傷的臨床表現為受累神經支配區麻木、感覺減退或消失,角膜反射因角膜感覺喪失而消失。運動支受累一側咀嚼肌癱瘓和萎縮,張口時下頜偏向患側。在某些患者中可表現為感覺過敏或疼痛。三叉感覺根、三叉神經節及其三個分支的損傷表現為周圍型感覺障礙,即支配區的一切感覺障礙,包括痛覺、溫覺和觸覺。不同于中樞性病變如三叉神經脊束核某段受損所致的面部分離性感覺障礙,即“洋蔥皮樣”節段性分布的痛溫覺障礙,但觸覺仍存在。三叉神經損傷后期,有時可因部分神經纖維再生發生粘連或受壓出現繼發性疼痛,疼痛可以為持續性,也可以為陣發性。
三叉神經再生能力強,損傷后多能恢復。三叉神經第一支損傷容易發生角膜炎或角膜潰瘍,嚴重者可致失明,特別是在合并面神經損傷時更應警惕,早期使用眼藥,必要時可行保護性眼瞼縫合術,在昏迷患者中尤為重要。對于繼發性三叉神經痛者,可考慮局部封閉、射頻毀損、三叉神經感覺根切斷等除痛治療。
三叉神經鞘瘤
來源于三叉神經的神經鞘瘤。臨床少見,是位于聽神經瘤之后排在第二位的顱內神經鞘瘤。發病高峰在40-45歲,最高發病率在38-40歲。女性比男性略多。三叉神經鞘瘤占顱內腫瘤0.07%-0.36%,顱內神經纖維腫瘤的0.8%~8%。大多數三叉神經瘤為神經鞘瘤,少數為神經纖維瘤。后者常有家族史和神經纖維瘤病。
三叉神經鞘瘤為良性腫瘤,生長緩慢,病程大多較長,可從幾個月至十幾年。常以一側面部感覺異常或疼痛或麻木起病,可伴有角膜反射減退或消失,漸出現咀嚼肌無力和萎縮。按腫瘤生長部位不同,可有其他不同的臨床表現。如腫瘤位于顱后窩,還可引起如復視、面癱和聽力障礙,晚期可出現顱內壓增高癥狀、小腦征和后組腦神經癥狀、錐體束征。三叉神經鞘瘤的診斷主要依據三叉神經損害的癥狀和影像學的改變。典型的首發癥狀多為三叉神經痛及三叉神經分布區內的感覺和運動障礙。
三叉神經鞘瘤的治療主要為手術治療,完全切除腫瘤常可以治愈。手術入路的選擇取決于腫瘤的位置和范圍。隨著顯微外科技術的應用和手術入路的不斷改進,三叉神經鞘瘤的手術全切除率有了顯著提高,大組病例報道已達90%以上,神經功能損害為9%,死亡率為0~1%,長期隨訪腫瘤復發率為0~3%。
相關研究
三叉神經病理痛表觀調控新機制的發現
2022年4月5日,蘇州大學陶金教授團隊在PNAS上在線發表了題為Histone methylation-mediated microRNA-32-5p downregulation in sensory neurons regulates pain behaviors via targeting Cav3.2 channels的研究成果。該項研究揭示了miR-32是三叉神經病理痛中一種關鍵的功能性非編碼RNA。基于miRNA介導的基因調控在疾病治療中的重要性,該研究提示調控miR-32可作為三叉神經病理痛治療的一種新策略。
三叉神經痛潛在治療靶點的發現
2022年8月3日,約翰·霍普金斯大學的研究人員在 Science 子刊 Science Advances 發表了題為:Identification of the NRF2 transcriptional network as a therapeutic target for trigeminal neuropathic pain的研究論文。該研究表明,三叉神經痛患者腦脊液中會集聚活性氧(ROS),它們會直接激活疼痛離子通道TRPA1,該研究進一步確定了NRF2轉錄網絡是三叉神經痛的潛在治療靶點。激活NRF2抗氧化轉錄網絡與抑制TRPA1一樣具有鎮痛效果。
參考資料 >
PNAS|陶金教授團隊揭示三叉神經病理痛的表觀調控新機制 .蘇州大學.2023-11-06
Science子刊:人類最痛的三叉神經痛,治療靶點來了.澎湃新聞.2023-11-06