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来源:《中国康复理论与实践》2017年，第23卷，第5期

脊髓灰质炎后综合征的概念及病理生理机制

张爱民

王玉明宫慧明张俊义孙青张然李晶

[摘要]

脊髓灰质炎后综合征(PPS)是患者急性感染脊髓灰质炎病毒，经过后遗症期后新发生的综合征。PPS发病率高，老年

患者越来越多。PPS患者有累及肌肉的慢性神经源性损害，导致疲劳、疼痛、呼吸和睡眠障碍以及跌倒风险等，严重时影响健康

状况和生活质量。PPS的发病机制有运动神经元过度负荷学说、脊髓灰质炎病毒持续存在学说等。PPS是一种相对稳定、缓慢进展

的神经肌肉疾病。

[关键词]

脊髓灰质炎后综合征；病理生理；综述

脊髓灰质炎的应对大致经过了三个阶段：地方性阶段、流

行阶段、后疫苗阶段

[1]

。人感染脊髓灰质炎病毒(poliovirus,PV)

后，连续发生的病程也包括三个疾病阶段：急性麻痹性脊髓灰

质炎、脊髓灰质炎后遗症、脊髓灰质炎后综合征(post-polio

syndrome,PPS)。脊髓灰质炎让成千上万的儿童残疾，部分患

者需要持续数年接受昂贵的治疗和照顾。PPS又对脊髓灰质炎

后遗症患者产生极大影响

[1]

。这三个连续疾病从儿童到老年，

时间跨度漫长，涉及到许多健康问题。

1急性麻痹性脊髓灰质炎和脊髓灰质炎后遗症

脊髓灰质炎是PV感染引起的急性肠道传染病，曾是高致

残率的流行疾病。疫苗问世前，每年超过600万儿童遭受感

染，在20世纪50年代传播达到顶峰

[2-3]

。脊髓灰质炎病灶散

在、多发及不对称，可累及大脑、中脑、延髓、小脑及脊髓，

以脊髓损害为主，脑干次之，尤以运动神经细胞病变显著。脊

髓灰质炎患者不仅脊髓前角运动神经元显著破坏，脊髓后角和

背根神经节，以及前额叶皮层区感官区域、下丘脑、丘脑、小

脑、颅神经核、网状结构、脑干也有病变，是一个弥漫性神经

元疾病。脊髓灰质炎患者临床表现为急性弛缓性瘫痪，以肢体

瘫痪为主要表现。

PV属于单链核糖核酸病毒科的肠道病毒C组，有三个类

型：PV1、PV2、PV3。现在由于PV1和PV3引起的脊髓灰质

炎新病例已经减少到每年数百例。病毒要形成持续性感染，必

须要降低其细胞病变效应，即杀死或破坏感染细胞的能力，在

宿主细胞内保持它的基因组一段时间，避免被宿主的免疫系统

消除。有证据表明，持久的PV感染可能与PPS及重症肌无力

[3]

1955年开始应用灭活脊髓灰质炎疫苗。随着减毒活疫苗的

推广，脊髓灰质炎发病率明显下降。世界卫生组织记录，1988

年共有35万新发病例，以后全球脊髓灰质炎病例数减少99%

以上，到2012年仅有新发223例。全球正处于消灭脊髓灰质炎

的边缘

[2-4]

。但事实证明，这最后的一步并不容易

[1]

2014年，巴基斯坦、阿富汗、尼日利亚、索马里、赤道几

内亚、伊拉克、喀麦隆、叙利亚、埃塞俄比亚继续出现散发新

发急性病例。这些地区都有战争、饥荒、被迫迁徙的情况。尚

未根除的原因有忽视常规免疫接种、口服脊髓灰质炎疫苗免疫

效果差、疫苗政策不完善、WPV1和WPV3病毒传染性强、操

作规范及其他因素。这种状况阻碍了预期的脊髓灰质炎根除目

[3]

中国自1994年10月起已无本土脊髓灰质炎新发病例，

2000年10月世界卫生组织证明中国本土脊髓灰质炎野生病毒

传播已被阻断

[5-6]

。尽管如此，只要还有一名儿童感染PV，所

有国家的儿童就仍有感染该疾病的危险。如果不能消灭脊髓灰

质炎的传播，十年内会使全世界每年出现多达20万新发病

[7]

。美国提出2014年公共卫生面临的10大挑战，第6项就是

消灭脊髓灰质炎

[7]

。根治脊髓灰质炎是一项庞大、复杂、耗资

大的计划，需要时间、人力物力支持以及制定相关政策。

急性感染脊髓灰质炎后，部分患者留有永久肢体瘫痪，称

为脊髓灰质炎后遗症，残疾程度不同。脊髓灰质炎后遗症患者

根据瘫痪部位及程度，可能接受各种矫形手术及康复治疗。治

疗后患者可长期处于功能稳定状态，在稳定的残疾状态下生

活、工作。在法国有5.5万例脊髓灰质炎后遗症患者，欧洲有

70万，全世界有1500万~2000万

[2]

。部分脊髓灰质炎后遗症患

者身体结构永久损伤和畸形，终生与轮椅、拐杖、下肢矫形

器、呼吸器相伴

[1]

在西方，脊髓灰质炎后遗症患者多是老年人，而在发展中

国家各个年龄段均有

[3]

。医学界需要增加相关知识并充分应

[3]

。美国有脊髓灰质炎后遗症患者约42.6万

[8]

，多数年龄在

65岁以上，预期寿命与非残疾人口类似。随着年龄的增长，脊

髓灰质炎后遗症患者面临多重病症，行走变得更加困难，由于

运动障碍或体质量增加、骨关节退变、疼痛、心肺功能等问

题，可能出现PPS。

2概念

PPS是指儿时患过急性麻痹性脊髓灰质炎的患者，其运动

功能部分或全部恢复并稳定若干年(至少15年)后，再次出现新

的神经肌肉症状和体征，表现为原来受累或未受累的肌肉出现

新的无力或无力加重、肌肉萎缩、疲劳或疼痛、不耐受寒冷。

同时，大多数患者感到功能变差，表现在日常生活活动、移

动、上肢功能、呼吸量等方面存在困难。

PPS的特点完全不同于脊髓灰质炎后遗症，是一种继发性

运动神经元疾病，在患者功能稳定15~30年后出现，多数在急

性脊髓灰质炎后20~40年出现，平均35年

[9]

。随着PPS患者逐

渐增加，该病征逐渐受到重视

[2,10-18]

由于20世纪50年代全球脊髓灰质炎大流行，至80年代，

大量脊髓灰质炎后遗症患者相继出现新的神经功能障碍。此

后，PPS患者增加，目前全世界约15万~20万人，在全球范围

内均有报道

[3]

。PPS的发病率各国报道不一。法国PPS患者占

脊髓灰质炎后遗症患者的30%~65%

[19]

。我国脊髓灰质炎曾有较

大规模流行，后遗症患者众多，近年来PPS的报道及研究逐渐

增加。目前中国尚无关于该病的流行病学资料。据研究，脊髓

灰质炎后遗症患者PPS患病率20%~60%

[2]

，已引起高度重视，

相关研究不断深入。

3病理生理

脊髓灰质炎后遗症患者肌电图显示前角细胞损伤，表现为

异常重复F波增加、F波持续性减少。F波是脊髓灰质炎前角细

胞损伤引起的功能障碍的指标，且可以预测PPS的发生和进

[20]

。研究还发现，PPS患者有累及肌肉的慢性神经源性损

伤，可见自发电位；运动单位电位增宽、波幅增高；重用力时

募集相减少、多相波增多、纤颤，正相电位逐渐变小、消失。

运动神经传导速度可正常或波幅降低，感觉神经传导一般正

常。肌电图显示大力收缩时峰值电压明显升高，可高出正常范

围10倍；PPS患者有多个肢体神经源性受损，以下肢多见，远

端肌肉重于近端，无症状的肌肉也可出现异常。下肢运动神经

传导速度、感觉神经传导速度轻度减慢

[2,16,18,21-23]

PPS患者CT检查显示有节段性肌肉萎缩。一例53岁男性

PPS患者，两岁患病，完全恢复将近50年，左腿萎缩3年；腿

部肌电图显示神经传导正常、运动单位高幅。CT显示S

水平神经支配的肌肉重度脂肪变性

[24]

PPS患者的肺功能与健康人群及没有PPS的脊髓灰质炎后

遗症患者相比，最大呼吸量减低，但没有明显肺功能障碍。

PPS患者可有呼吸道症状，包括劳力性呼吸困难及耐力下降，

可由延髓中心受累、颅神经受累、呼吸肌功能障碍所致。关于

PPS患者肺功能检查结论有争议

[25]

PPS患者的骨骼肌中前列腺素E

合成酶表达升高。前列腺

素酶的表达主要在细胞和血管，前列腺素是体内炎症、发热和

疼痛的一个关键介质，可以调节免疫反应，支持PPS患者免疫

功能障碍假说。研究显示PPS患者的脑脊液、肌肉和脊髓有炎

症表现

[8-10]

。前列腺素E

酶与患者的疼痛有关，有针对性药物

和物理治疗可能导致疼痛减少、增加活动和功能

[26]

。糖皮质激

素和非甾体抗炎药抑制前列腺素E

[25-26]

一例男性PPS患者，童年急性脊髓灰质炎病史，后遗症累

及左下肢致轻瘫，疾病没有复发或进展。患者60岁时开始有

缓慢进展的四肢肌无力和萎缩。72岁时，患者肌无力发展迅

速，并出现劳累后呼吸困难和吞咽困难。患者在肌无力症状发

作14年后死亡。尸检结果显示脊髓前角斑块样病变，运动神

经元损失和胶质瘢痕，这是原有脊髓灰质炎的病理；没有发现

布尼纳小体、TARDNA结合蛋白-43、泛素。研究认为患者的

病理检查结果与肌无力发展有关

[27]

瑞典一项研究显示，PPS患者总胆固醇、低密度脂蛋白水

平正常或减低，高密度脂蛋白和三酰甘油水平很低。说明PPS

患者可能持续的炎症过程似乎并未导致脂质沉积和冠心病事件

风险增加

[28]

。但也有研究显示PPS患者中高血压、缺血性心脏

病、高脂血症、脑卒中的患病率较高

[28]

老年脊髓灰质炎后遗症患者功能独立程度低于年轻患者。

老化及并发疾病对老年脊髓灰质炎后遗症患者的功能独立性和

感知功能有负面影响。PPS新的症状会导致身体功能越来越受

限，特别是行走、站立、上下楼梯和日常生活等移动性相关的

[29]

PPS患者的继发健康情况有疲劳、疼痛、抑郁、呼吸和睡

眠障碍、跌倒风险、骨疾病、膀胱功能障碍，严重时影响健康

状况和生活质量。患者在整个生命过程中，残疾和老化以复杂

的方式相互作用。目前对PPS患者随着时间发展的继发健康状

况仍认识不足，需要进一步研究其频率和严重程度，纵向跟踪

其随时间发生和发展的过程；还需要与相应年龄组进行对照比

较，把典型老化过程从PPS中分开；需要纵向研究了解继发健

康情况和PPS老年人多个辅助条件的影响。这将有助于临床医

生预见继发健康状况，患者更好地准备预防，并尽可能减少其

负面影响

[30]

4发病机制

尽管PPS在脊髓灰质炎后遗症患者中出现的比率较大，但

其原因并不十分清楚。PPS的发病机制存在多种学说，仍无定

首先是神经元过度负荷学说，即残存运动神经元远端轴突

变性学说。推测脊髓前角细胞在急性期被PV损伤后，残存前

角细胞在恢复过程中，通过远端轴突芽生实现对邻近失神经肌

肉的再支配，从而使运动单位扩大，肌力代偿性恢复。随年龄

增长或肌肉负荷过重等其他原因，扩大的运动单位负担过重，

远端轴突逐渐变性而出现失代偿，导致肌肉再次出现无力和萎

缩。这是一个慢性过程，其中失神经支配和再支配失代偿到了

剩余健康运动神经元不能再维持新出芽的程度，因此失神经支

配超过神经支配

[9,11-13,15,17-18]

。PPS患者肌肉活检发现孤立成角的

萎缩肌纤维，提示近期局部运动单位丧失，与远端轴索变性所

致的形态学改变相似，支持上述学说。脊髓灰质炎后前角细胞

广泛受累，病毒对脊髓前角细胞的损害较临床所见更为广泛；

但脊髓前角细胞减少超过50%时临床才出现症状，故急性期瘫

痪和未瘫痪的肌肉均可发生PPS，以瘫痪肌肉风险更大。脊髓

灰质炎后遗症范围和持续时间都很难预测

[1]

其次是PV持续存在学说，可能是由于持续存在的潜伏病

毒重新激活使运动神经元损失

[9,13,15]

。PPS患者活检已发现，除

了肌肉萎缩和去神经支配，还有血管周围和间质炎症细胞病

灶；也发现活化的T细胞，免疫球蛋白M、免疫球蛋白G抗

[18]

。这些证据支持PV持续存在引起发病。

PPS的第三个发病机制可能是脊髓灰质炎幸存者的运动神

经元被肠病毒感染。持续的PV感染和慢性炎症可能起致病作

用。这些因素可能使脊髓灰质炎后遗症患者的神经功能和体力

[3]

。应研制抗PV的新型化合物和单克隆抗体，在最后阶段

消灭脊髓灰质炎，同时也可以治疗或预防PPS。临床试验显示

正常人免疫球蛋白静脉滴注治疗PPS具有可行性

[3]

近年也有人提出免疫介导学说，即自身免疫机制可能参与

PPS发病

[3,11,18]

PPS其他原因仅是推测。由于老化和体质量增加，肌力减

弱的肌肉力弱更加明显

[31]

。脊髓灰质炎急性期初始症状严重、

发病年龄大、症状恢复良好、下肢瘫痪、女性和体力活动过多

等，可能增加患PPS的风险

[9,15,18,32]

。急性脊髓灰质炎后恢复良

好可能对运动神经元施加了额外压力，更可能发生PPS。

5预后及并发症

PPS是一种相对稳定、缓慢进展的神经肌肉疾病。PPS患

者多为一侧下肢肌肉萎缩及肌无力，且症状局限，极少进行性

发展，总体预后相对良好

[21,23,33]

。少数患者因累及呼吸肌影响换

气功能，延髓性麻痹出现呼吸功能异常，需机械通气辅助呼

[16]

。发生PPS后数年，多数患者肌力轻度下降，也可相对稳

定无明显变化；疲劳和行动不便进展缓慢

[33-34]

。在没有干预的

情况下，肌力每年下降1%~2%，40~60岁间下降11.22%，60~

90岁间下降17.5%

[10]

PPS很少危及生命，但严重肌无力可导致并发症。①跌

倒：腿部肌肉疲软容易失去平衡而跌倒，可能导致骨折及其他

并发症

[35]

。②营养不良、脱水、吸入性肺炎：由咀嚼和吞咽障

碍引起。③急性呼吸衰竭：隔肌和肋间肌无力影响深呼吸和咳

嗽功能，加上肥胖、吸烟、脊柱侧弯、麻醉、长期制动、某些

药物，进一步影响呼吸功能，导致急性呼吸衰竭，需要辅助呼

吸。④骨质疏松症：活动障碍导致废用性骨密度损失和骨质疏

[35]

4年随访研究发现，PPS患者的功能障碍有缓慢微小变

化，行走速度降低较明显。但仍不能确定哪些患者有障碍加重

风险。对脊髓灰质炎后遗症患者给予支持，使患者提出其想

法、经验、问题，并让他人理解、接受其情况和意愿，以便开

始适应过程。自我选择改变生活方式可能影响症状和功能。希

望PPS患者能通过临床支持、改变自我生活方式，减轻症状及

维持功能。患者行走时使用辅助装置虽不增加行走速度，但更

能应对疼痛、跌倒和疲劳。因为PPS患者出现的问题比较复

杂，应通过设置跨学科康复小组来解决

[36]

总之，鉴于PPS的发病率高、慢性疾病的成本高以及老龄

化趋势，而医疗解决方法缓慢滞后、病因和发病机制仍不清

楚、治疗方法局限，应引起医学界高度重视。

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