华勒变性
损伤后经过:神经损伤后24小时内开始变性。轴突骨架和髓鞘的崩解约需7天完成。
视神经近端部分:损伤部位近端的轴突在3~4周内可保持正常外观和功能。
眼底所见:损伤远端的视盘在数周至数月内逐渐萎缩、苍白。
在视路中,神经纤维受损后可能发生两个方向的变性。
**沃勒变性(顺行性变性)**是轴突受损时,损伤部位远端(末梢侧)轴突变性的过程。轴突骨架和髓鞘崩解,巨噬细胞清除变性碎片。该名称源于Augustus Waller于1850年通过切断青蛙舌咽神经和舌下神经的实验首次描述。
逆行性变性是损伤部位近端(细胞体侧)轴突变性的过程。导致细胞体破坏和细胞死亡,无法再生。
视神经在发生学上起源于间脑,是中枢神经系统(CNS)的一部分。筛板前方的RGC(视网膜神经节细胞)轴突无髓鞘,但在球后由少突胶质细胞形成髓鞘。与周围神经中一个施万细胞营养一个轴突不同,中枢神经中一个少突胶质细胞营养多个轴突。
周围神经中,施万细胞通过生长因子促进再生。而CNS中,少突胶质细胞的再生促进作用较弱,成熟中枢神经的轴突再生极为不良。
脱髓鞘是指髓鞘原发性变性、脱落的状态。快速脱髓鞘常伴有轴突变性。代表性脱髓鞘疾病包括多发性硬化症、视神经脊髓炎、白质营养不良等。
华勒变性是轴索损伤远侧(末梢侧)发生的变性,而逆行性变性是损伤部近侧(细胞体侧)发生的变性。逆行性变性会导致细胞体死亡,无法再生,而末梢神经的华勒变性有时仍有再生余地。两者常在同一损伤后并发。
症状模式因损伤部位而异。
视神经萎缩与变性的时间进程是重要发现。
华勒变性
损伤后经过:神经损伤后24小时内开始变性。轴突骨架和髓鞘的崩解约需7天完成。
视神经近端部分:损伤部位近端的轴突在3~4周内可保持正常外观和功能。
眼底所见:损伤远端的视盘在数周至数月内逐渐萎缩、苍白。
逆行性变性
RGC死亡时间:损伤后6~8周可能发生视网膜神经节细胞(RGC)死亡。
视束损伤后的模式:患侧眼出现伴有上下弓形神经纤维层缺损的颞侧视盘苍白。对侧眼出现带状萎缩。约1个月后出现。
跨突触变性:LGN(外侧膝状体)或视觉皮层的损伤可引起视神经萎缩。通常易发生于胎儿期或婴儿早期枕叶损伤1)。
视神经萎缩的眼底表现因病因不同而形态各异。
RAPD(相对性瞳孔传入障碍):视束损伤时,对侧眼可出现RAPD。外侧膝状体之后的损伤不影响光反射。
MRI表现:华勒变性在T2加权像上表现为T2高信号(提示胶质增生)。急性期弥散加权成像(DWI)可见弥散受限1)2)。
Kihira等人(2021)报告了一例47岁女性进行性左眼视力下降5年的病例1)。光学相干断层扫描(OCT)证实左视神经萎缩,MRI T2加权像显示沿左视放射的T2高信号。该病例作为无梗死或炎症疾病的视神经萎缩后跨突触变性的报告而受到关注。
华勒变性在损伤后24小时内开始,但轴突近端可能在3-4周内看起来正常。逆行变性导致的视网膜神经节细胞(RGC)死亡可能在6-8周内发生。眼底视盘苍白变得明显通常需要损伤后数周至数月。
导致视路华勒变性和逆行性变性的主要病因如下。
| 疾病类别 | 代表性疾病 | 主要变性方向 |
|---|---|---|
| 青光眼 | 原发性开角型青光眼等 | 逆行性·顺行性 |
| 脱髓鞘疾病 | 多发性硬化症、视神经脊髓炎 | 顺行性 |
| 缺血性疾病 | 前部缺血性视神经病变(AION)、PION、脑卒中 | 顺行性·逆行性 |
| 压迫性病变 | 垂体腺瘤、颅咽管瘤、动脉瘤 | 逆行性 |
| 外伤 | 头部外伤 | 顺行性 |
| 遗传性视神经病变 | LHON、ADOA、Wolfram综合征 | 逆行性 |
| 脑肿瘤 | 胶质母细胞瘤等 | 顺行性 |
| 神经退行性疾病 | 阿尔茨海默病 | 逆行性 |
各病因的特征补充如下。
确认视神经萎缩(苍白的视神经乳头)是基础。存在经过视神经乳头肿胀后发展为萎缩的路径,以及从正常乳头直接发展为萎缩的路径。
OCT在视神经萎缩的定量评估中起核心作用。
OCT血管成像(OCTA):无创显示视网膜脉络膜血管的微细结构。据报道,放射状视乳头周围毛细血管(RPCs)的血管密度减少与神经纤维层缺损部位一致。
| 成像模态 | 主要表现/用途 |
|---|---|
| T2加权成像 | 华勒变性的T2高信号(胶质增生)、同侧大脑脚萎缩1)2) |
| DWI(弥散加权成像) | 急性华勒变性的检测(需与二次梗死鉴别)2) |
| DTI(弥散张量成像)FA值 | 变性的定量、功能恢复的预测因子(亚急性缺血期)2) |
视放射的T2高信号需要与白质软化症、既往梗死、脱髓鞘疾病(多发性硬化症)进行鉴别1)。
测量cpRNFL厚度和黄斑部GCC厚度是核心。在急性期存在视乳头肿胀时,GCC分析相比cpRNFL具有更早检测到变薄的优势。正常值个体差异大,因此实际测量值的随访及与对侧眼的比较很重要。还需确认与视野、眼底所见及其他视功能检查的一致性。
目前尚无针对视路华勒变性和逆行性变性的经证实的再生疗法。治疗以针对基础疾病为主。
轴突损伤后,远侧端轴突骨架和髓鞘崩解,巨噬细胞清除碎片(沃勒变性)。在周围神经中,施万细胞通过生长因子促进再生。在中枢神经系统中,少突胶质细胞的再生促进作用较弱,成熟中枢神经的轴突再生不良或不可能。
逆行性变性中,损伤部位近端轴突变性,导致胞体破坏和细胞死亡。视束损伤后的逆行性RGC萎缩是必然发生的,6~8周内可能出现RGC死亡。
RGC与CNS神经元类似,表现出轴突变性、髓鞘破坏、瘢痕形成和继发性变性,损伤后再生能力有限5)。
轴突内的运输(轴浆流)根据方向和速度进行分类。
顺行性运输
快速运输:400~1000毫米/天。参与突触小泡等膜成分的运输。
中速运输:5~400毫米/天。
慢速运输:0.5~5毫米/天。参与轴突维持所需蛋白质的运输。
逆行运输
速度:50~300毫米/天。
功能:参与从末梢到细胞体的信息传递及废物的再利用。
线粒体:受损或老化的线粒体通过逆行运输返回RGC细胞体进行“再充电”。在青光眼中,筛板部位的轴突运输受阻,导致视神经萎缩进展。
在青光眼中,RGC轴突最易受损的部位是视神经乳头(ONH)的筛板(lamina cribrosa)4)。
Pitha等人(2024)报告了青光眼中RGC轴突损伤的详细机制4)。眼压引起的机械应力在视网膜中远小于ONH(筛板),周向环向应力和经筛板压力差作用于RGC轴突。大型αRGC(尤其是OFF型)更易选择性受损,通过ONH上极和下极的大型RGC轴突优先受损。
筛板处的机械应力阻断轴突运输的途径如下:
突触一侧的神经元变性越过突触影响另一侧的现象称为“跨突触变性”。已有视神经萎缩波及视放射的病例报道1),枕叶卒中后的逆行性跨突触变性(Jindahra等,2012)也已知晓1)。通常认为在胎儿期或婴儿早期枕叶损伤时更常发生。
在阿尔茨海默病中,脑病变可能通过影响视觉通路的神经连接导致RNFL和GC-IPL变薄5)。但后部皮质萎缩型AD中,有报道称视乳头周围RNFL与对照组差异难以区分5)。
眼压引起的机械应力在视网膜中远小于ONH(筛板)。周向环应力和经筛板压力差作用于轴突,同时阻断顺行性和逆行性轴突运输4)。这种机械负荷通过神经营养因子缺乏、线粒体功能障碍、钙内流等多种机制促进RGC凋亡。
利用扩散张量成像(DTI)的各向异性分数(FA)值,在亚急性期量化脑卒中后的华勒变性,并预测功能恢复的研究正在进展中2)。大脑脚萎缩的程度已被证明与大脑损伤的范围相关,作为影像生物标志物的临床应用备受期待2)。
Hustings & Lemmerling(2021)系统报告了由缺血性卒中、出血性卒中、脑肿瘤、外伤、蛛网膜囊肿、大脑皮质发育不良等多种原因引起的华勒变性的MRI表现2)。强调在急性期需基于临床背景谨慎解读,以避免误诊为继发性梗死。
在携带华勒变性延迟基因(WLDS)的大鼠实验模型中,显示出初步的轴突保护效果。然而,逆行性变性仍然发生,最终导致细胞体死亡。该模型被用作基础工具,以分别评估轴突保护疗法和细胞体保护疗法。
Weber等人(2025)发表了Schnabel空洞性视神经萎缩(SCONA)的SD-OCT与病理组织学相关性的首次报告3)。SCONA以往仅能通过组织学诊断,但研究表明,通过BMO-MRW模式的ONH-RC扫描,可将其作为筛板内低反射假性囊肿在活体内检测出来。在老年人的组织学研究中,其患病率约为1.7%至2.1%3),有望成为与青光眼性视神经萎缩鉴别诊断的新工具。