摘要

引言: A型肉毒毒素(BoNTA)长期以来被用作治疗性药物,近年来也被广泛接受为一种美容药物。它能够抑制肌肉功能并诱导骨骼肌发生结构性改变。方法:采用新鲜人类咬肌标本,观察BoNTA注射后6个月和12个月时出现的超微结构变化。结果:观察到的变化包括肌纤维扭曲、肌节缩短、线粒体液泡样变性、糖原堆积,以及横管三联结构中H带和M带的破坏。在注射后12个月,肌肉超微结构中仍可见退行性改变的证据,但大多数细胞器已恢复为正常结构。讨论:在人类咬肌中注射BoNTA后,可观察到显著的超微结构和细胞器畸形性变化。然而,这些变化大多是暂时性的,并在注射后12个月内得到恢复。

关键词: A型肉毒毒素;人类咬肌;超微结构变化;电子显微镜;线粒体;肌节

A型肉毒毒素(BoNTA)最早于1980年通过局部注射被应用于治疗¹。其作用机制是抑制乙酰胆碱在突触处的释放,从而阻断神经肌肉传递²。一项关于BoNTA注射后神经肌肉接头生化变化的研究阐明了其作用机制³。针对治疗后肌肉组织的一般组织学和超微结构变化,也已有相关研究⁴–⁶。 由于人体组织取样存在困难,BoNTA注射后人类横纹肌的超微结构变化尚未得到充分研究。本研究通过电子显微镜(EM)观察人类咬肌标本,以评估BoNTA注射后不同时期的超微结构变化。

材料与方法

本研究经潍坊医学院伦理委员会批准。在获得知情同意后,选择9名双侧咬肌肥大的亚洲女性作为研究对象。这些患者计划在潍坊医学院整形外科医院接受部分咬肌切除术以缩小下颌面部。患者年龄范围为20~30岁。其中3名患者在手术前6个月双侧咬肌内接受了BoNTA局部注射,另有3名患者在手术前12个月接受了注射。另3名未在咬肌切除术前接受BoNTA局部注射的患者作为对照组。所有9名患者均接受双侧部分咬肌切除,术中立即对标本进行预处理。共获得18份标本用于电子显微镜(EM)处理。所用BoNTA为“衡力”BoNTA(中国甘肃兰州生物制品研究所生产),每侧肌肉注射剂量为50单位。

在全身麻醉下,通过口内切口由患者的主刀医师切除适量的咬肌组织。自切除咬肌的富含肌纤维部位取约1 mm²的肌肉组织块,立即置于2.5%戊二醛固定液中,并在4 ℃条件下保存。标本均按标准方法处理后进行EM观察⁷。

研究中使用了日立公司(日本千代田)生产的HL 7500透射电子显微镜。所有标本的分析均由同一研究者完成。

结果

面部轮廓

注射后2~3周开始出现下颌面宽度的减小,至注射后4~6个月时,经CT扫描测量,下颌宽度较前减少约10%。随后,肌肉体积逐渐缓慢增加,至注射后12个月时,下颌宽度仍比注射前减少约5%。

肌纤维与细胞结构

在未接受BoNTA注射的患者中,肌节排列整齐且长度一致。相比之下,注射BoNTA 6个月后的咬肌纤维排列严重紊乱,肌节缩短,超微结构发生了明显改变。至注射后12个月时,肌节长度已恢复至对照组水平,但排列仍相对紊乱,其超微结构仍与对照组存在明显差异(图1)。

电镜下人体咬肌纤维结构
图1. 咬肌肌纤维及细胞结构在不同时间点的变化。
(A)未注射BoNTA时的肌纤维排列。
(B)注射BoNTA 6个月后,肌纤维排列紊乱,肌节缩短,超微结构发生明显变化。
(C)注射后12个月,肌节长度恢复至对照组水平,但排列仍相对紊乱。BoNTA:A型肉毒毒素。

线粒体

在BoNTA注射6个月后的人类咬肌中,由于广泛的液泡样变性,很难观察到正常的线粒体结构,并且部分液泡中可见糖原堆积。许多线粒体表现出髓鞘样改变和嵴断裂(图2、3)。在BoNTA注射12个月后,许多线粒体已恢复正常形态,内部结构清晰,体积较正常更大。然而,仍有不少线粒体表现出液泡样变性,尽管液泡体积较注射6个月时更小。此时仍可见髓鞘样改变的线粒体,但数量较6个月时明显减少(图4)。

人咬肌内的线粒体结构
图2. BoNTA肌内注射后不同时间点典型线粒体形态的变化。
(A)未注射BoNTA时的线粒体。
(B)注射BoNTA 6个月后,可见广泛的液泡样变性(白箭头),部分液泡内伴有糖原堆积(黑箭头)。
(C)注射BoNTA 12个月后,大多数线粒体体积较正常更大,并显示出正常的内部结构(箭头)。
BoNTA:A型肉毒毒素。

人咬肌线粒体变化
图3. 注射后6个月,所观察到的所有线粒体均表现为异常形态。图中显示:(A) 髓鞘样改变(黑箭头);(B) 液泡样变性和糖原堆积;(C) 嵴断裂(箭头)。G:糖原堆积;V:液泡样变性。

人咬肌肉毒素后
图4. (A)注射后12个月,可观察到许多线粒体形态正常、内部结构清晰,且体积较正常更大(箭头)。(B) 部分线粒体仍表现出髓鞘样改变(箭头);(C) 仍可见液泡样变性,但异常形态线粒体的数量较注射6个月时明显减少。V:液泡样变性。

三联管结构

在未注射BoNTA的咬肌中,三联管结构清晰,H带与M带排列完整。注射BoNTA 6个月后,三联管失去了正常形态,结构异常,H带和M带排列紊乱。注射后12个月,三联管结构大体恢复至注射前的形态,尽管H带与M带仍未完全对齐;Z线大多恢复正常,且其基本结构仍可辨认(图5)。

咬肌纤维内的三联体
图5. BoNTA注射后不同时间点三联管结构的变化。
(A)未注射BoNTA时的三联管结构清晰(箭头)。
(B)注射BoNTA 6个月后,三联管失去正常形态(箭头)。
(C)注射后12个月,三联管结构恢复至注射前形态(箭头)。
BoNTA:A型肉毒毒素。

讨论

我们对来自9名患者的共18份标本进行了研究,以观察BoNTA对人类咬肌超微结构的影响。结果发现,BoNTA注射后,该肌肉的超微结构发生了显著变化。这些变化包括肌纤维排列顺序的重新调整(类似神经切断后去神经化的变化)⁸,⁹,以及细胞核和线粒体结构的改变。线粒体液泡样变性与线粒体脑肌病患者的线粒体超微结构变化相一致¹⁰,而糖原堆积增多则与线粒体肌病患者的线粒体超微结构变化相一致¹¹。我们还观察到糖原堆积现象,这一现象在我们其他未发表的研究中也曾在重症肌无力患者中出现。

本内容为原文的简略版。原文发表于《肌肉与神经杂志》 Muscle and Nerve,第57卷第1期,第66-69页。下面是正式发表文稿的第一页。

咬肌肉毒素注射后超微变化发表文章第一页

参考文献

1. Scott AB. Botulinum toxin injection into extraocular muscles as an alternative to strabismus surgery. J Pediatr Ophthalmol Strabismus 1980;17:21–25.

2. Baskaran P, Thyagarajan B. Acute and chronic effects of botulinum neurotoxin A on the mammalian neuromuscular junction. Muscle Nerve 2014;50:206–15.

3. Dressler D, Adib Saberi F. Botulinum toxin: mechanisms of action. Eur Neurol 2005;53:3–9.

4. Duchen LW. Changes in the electron microscopic structure of slow and fast skeletal muscle fibres of the mouse after the local injection of botulinum toxin. J Neurol Sci 1971;14:61–74.

5. Capra NF, Bernanke JM, Porter JD. Ultrastructural changes in the masseter muscle of Macaca fascicularis resulting from intramuscular injections of botulinum toxin type A. Arch Oral Biol 1991;36:827–836.

6. Hassan SM, Jennekens FG. Botulinum toxin-induced myopathy in the rat. Brain 1995;118(Pt 2):533–545.

7. Victor D, Caroline AS, Anders O. 2013. Muscle biopsy: a practical approach. Philadelphia: Saunders Elsevier.

8. Miledi R, Slater CR. Electron microscopic structure of denervated skeletal muscle. Proc R Soc Lond B Biol Sci 1969;174:253–269.

9. Bardosi A, Goebel H, Stennert E. The ultrastructure of normal and denervated human facial muscle. Plast Reconstr Surg 1987;79:171–176.

10. Debray FG, Seneca S, Gonce M, Vancampenhaut K, Bianchi E, Boemer F, et al. Mitochondrial encephalomyopathy with cytochrome c oxidase deficiency caused by a novel mutation in the MTCO1 gene. Mitochondrion 2014;17:101–105.

11. Jerusalem F, Angelini C, Engel AG, Groover RV. Mitochondria-lipidglycogen (MLG) disease of muscle. A morphologically regressive congenital myopathy. Arch Neurol 1973;29:162–169.

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