華勒氏變性
損傷後的過程:神經損傷後24小時內開始變性。軸突骨架與髓鞘的崩解約需7天完成。
視神經近端的緩衝期:損傷部位近端的軸突在3至4週內仍可維持正常外觀與功能。
眼底所見:損傷遠端的視神經盤在數週至數月內逐漸萎縮與蒼白。
在視覺路徑中,神經纖維受損時可能發生兩個方向的變性。
**瓦勒氏變性(順行性變性)**是軸突受損時,損傷部位遠端(末梢側)軸突變性的過程。軸突骨架和髓鞘崩解,巨噬細胞清除變性碎片。此名稱源自Augustus Waller於1850年首次描述青蛙舌咽神經和舌下神經切斷實驗。
逆行性變性是損傷部位近端(細胞體側)軸突變性的過程。導致細胞體破壞和細胞死亡,無法再生。
視神經在胚胎發育上源自間腦,是中樞神經系統(CNS)的一部分。篩板前方的視網膜神經節細胞(RGC)軸突無髓鞘,但球後部分由寡突膠細胞形成髓鞘。周邊神經中一個許旺細胞營養一個軸突,而中樞神經中一個寡突膠細胞營養多個軸突。
周邊神經中許旺細胞透過生長因子促進再生。相反地,CNS中寡突膠細胞的再生促進作用較弱,成熟中樞神經的軸突再生極差。
脫髓鞘是指髓鞘原發性變性脫落的狀態。快速脫髓鞘常伴隨軸突變性。代表性脫髓鞘疾病包括多發性硬化症、視神經脊髓炎、白質營養不良等。
瓦勒氏變性是軸突損傷遠端(末梢側)發生的變性,而逆行性變性則發生在損傷處近端(細胞體側)。逆行性變性會導致細胞體死亡,無法再生;而末梢神經的瓦勒氏變性有時仍有再生空間。兩者常在同一損傷後併發。
症狀模式因損傷部位而異。
視神經萎縮與變性的時間進程是重要的臨床發現。
華勒氏變性
損傷後的過程:神經損傷後24小時內開始變性。軸突骨架與髓鞘的崩解約需7天完成。
視神經近端的緩衝期:損傷部位近端的軸突在3至4週內仍可維持正常外觀與功能。
眼底所見:損傷遠端的視神經盤在數週至數月內逐漸萎縮與蒼白。
逆行性變性
視網膜神經節細胞死亡的時機:損傷後6至8週可能發生視網膜神經節細胞死亡。
視束障礙後的模式:患側眼出現伴隨上下弓狀神經纖維層缺損的顳側視神經盤蒼白。對側眼則產生帶狀萎縮。約在一個月內出現。
跨突觸變性:LGN(外側膝狀體)或視覺皮質的損傷可能引起視神經萎縮。通常較易發生於胎兒期或嬰兒早期的枕葉損傷1)。
視神經萎縮的眼底表現因病因不同而形態各異。
RAPD(相對性瞳孔傳入障礙):視束障礙時,對側眼可能出現RAPD。外側膝狀體之後的障礙不影響光反射。
MRI所見:華勒氏變性在T2加權影像上表現為T2高信號(提示神經膠質增生)。急性期在擴散加權影像(DWI)上可觀察到擴散受限1)2)。
Kihira等人(2021)報告了一名47歲女性在5年間進行性左眼視力下降的病例1)。光學同調斷層掃描(OCT)顯示左側視神經萎縮,MRI T2加權影像在左側視放射區域偵測到T2高信號。這是一個值得關注的、非梗塞或發炎疾病引起的視神經萎縮後跨突觸變性的報告。
華勒氏變性在損傷後24小時內開始,但軸突近端可能在3至4週內仍看似正常。逆行性變性導致的視網膜神經節細胞死亡可能在6至8週內發生。眼底視神經盤蒼白變得明顯通常需要損傷後數週至數月。
導致視覺路徑華勒氏變性及逆行性變性的主要疾病如下所示。
| 疾病類別 | 代表性疾病 | 主要變性方向 |
|---|---|---|
| 青光眼 | 原發性開放隅角青光眼等 | 逆行性·順行性 |
| 脫髓鞘疾病 | 多發性硬化症、視神經脊髓炎 | 順行性 |
| 缺血性疾病 | 前部缺血性視神經病變(AION)、PION、腦中風 | 順行性·逆行性 |
| 壓迫性病變 | 垂體腺瘤、顱咽管瘤、動脈瘤 | 逆行性 |
| 外傷 | 頭部外傷 | 順行性 |
| 遺傳性視神經病變 | LHON、ADOA、Wolfram症候群 | 逆行性 |
| 腦腫瘤 | 膠質母細胞瘤等 | 順行性 |
| 神經退化性疾病 | 阿茲海默症 | 逆行性 |
各原因疾病的特徵補充如下。
確認視神經萎縮(蒼白的視神經盤)為基本步驟。有經由視神經盤腫脹後萎縮的路徑,以及從正常視神經盤直接萎縮的路徑。
OCT在視神經萎縮的定量評估中扮演核心角色。
OCT血管造影(OCTA):非侵入性顯示視網膜脈絡膜血管的微細結構。研究報告指出,放射狀視乳頭周圍毛細血管(RPCs)的血管密度減少與神經纖維層缺損部位一致。
| 影像模式 | 主要發現與用途 |
|---|---|
| T2加權影像 | 華勒變性的T2高信號(神經膠質增生)、同側大腦腳萎縮1)2) |
| DWI(擴散加權影像) | 急性華勒變性的檢測(需與二次梗塞鑑別)2) |
| DTI(擴散張量成像)FA值 | 變性定量、功能恢復預測因子(亞急性缺血期)2) |
視放射的T2高信號需與白質軟化症、先前梗塞、脫髓鞘疾病(多發性硬化症)鑑別1)。
測量cpRNFL厚度和黃斑部GCC厚度為核心。在急性期有視乳頭腫脹時,GCC分析比cpRNFL能更早檢測到變薄。正常值個體差異大,以實測值進行追蹤和與對側眼比較很重要。也必須確認與視野、眼底所見及其他視功能檢查的一致性。
目前尚無針對視路華勒變性和逆行性變性的實證再生療法。治療以針對基礎疾病為主。
軸突損傷後,遠端側的軸突骨架與髓鞘崩解,巨噬細胞清除碎片(華勒變性)。周邊神經中,許旺細胞透過生長因子促進再生。中樞神經系統中,寡突膠細胞的再生促進作用較弱,成熟中樞神經的軸突再生不良或不可能。
逆行性變性中,損傷部位近端的軸突變性,導致細胞體破壞與細胞死亡。視束受損後的逆行性視網膜神經節細胞萎縮必然發生,6至8週內可能出現視網膜神經節細胞死亡。
視網膜神經節細胞與中樞神經系統神經元類似,會出現軸突變性、髓鞘破壞、疤痕形成及二次變性,損傷後的再生能力有限5)。
軸突內的運輸(軸突流)依方向與速度分類。
順行性運輸
快速運輸:400~1,000 毫米/日。參與突觸小泡等膜成分的運輸。
中速運輸:5~400 毫米/日。
慢速運輸:0.5~5 毫米/日。參與軸突維持所需蛋白質的運輸。
逆行性運輸
速度:50~300 毫米/日。
功能:參與從末梢到細胞體的訊息傳遞及廢棄物的再利用。
粒線體:受損或老化的粒線體經由逆行運輸返回視網膜神經節細胞(RGC)細胞體進行「再充電」。青光眼時,篩板處軸突運輸受阻,導致視神經萎縮進展。
在青光眼中,視網膜神經節細胞(RGC)軸突最易受損的部位是視神經盤(ONH)的篩板(lamina cribrosa)4)。
Pitha等人(2024)報告了青光眼中RGC軸突損傷的詳細機制4)。眼壓引起的機械應力在視神經盤(篩板)處遠大於視網膜,環向環狀應力與經篩板壓力差作用於RGC軸突。大型αRGC(尤其是OFF型)選擇性更易受損,通過ONH上極與下極的大型RGC軸突優先受損。
篩板處的機械應力阻斷軸突運輸的途徑如下:
突觸一側的神經元變性跨越突觸影響另一側的現象稱為「跨突觸變性」。已有報告指出視神經萎縮可波及視放射1),枕葉中風後的逆行性跨突觸變性(Jindahra等人,2012)亦為人所知1)。通常認為在胎兒期及嬰兒早期枕葉損傷時更常發生。
在阿茲海默病(AD)中,腦部病變可能影響視覺路徑的神經連結,導致RNFL與GC-IPL變薄5)。然而,有報告指出在後部皮質萎縮型AD中,視乳頭周圍RNFL與對照組的差異可能難以區分5)。
眼壓造成的機械壓力在視網膜上遠小於ONH(篩板)。環向箍應力與經篩板壓力差作用於軸突,同時阻斷順行性與逆行性軸突運輸4)。此機械負荷透過神經營養因子缺乏、粒線體功能障礙、鈣離子流入等複合機制,促進RGC的細胞凋亡。
利用擴散張量影像(DTI)的分數異向性(FA)值,在亞急性期量化中風後的華勒氏變性,並預測功能恢復的研究正在進行中2)。大腦腳萎縮的程度已被證實與大腦損傷範圍相關,作為影像生物標記的臨床應用備受期待2)。
Hustings & Lemmerling(2021)系統性地報告了由缺血性中風、出血性中風、腦腫瘤、外傷、蜘蛛膜囊腫、大腦皮質發育不全等多種原因引起的華勒氏變性之MRI發現2)。強調在急性期需根據臨床背景謹慎判讀,以避免誤認為二次梗塞。
在帶有華勒氏變性延緩基因(WLDS)的大鼠實驗模型中,顯示出初步的軸突保護效果。然而,逆行性變性仍然發生,最終導致細胞體死亡。此模型被用作評估軸突保護療法與細胞體保護療法的基礎工具。
Weber等人(2025)發表了首篇關於Schnabel空洞性視神經萎縮(SCONA)的SD-OCT與病理組織學相關性報告3)。SCONA以往僅能透過組織學診斷,但研究顯示,使用BMO-MRW模式的ONH-RC掃描,可將其檢測為篩板內的低反射偽囊腫,從而在活體內進行診斷。在老年人的組織學研究中,其盛行率約為1.7%至2.1%3),被視為鑑別青光眼性視神經萎縮的新診斷工具。