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此时此刻，你应该正单手握着手机在阅读这篇文章，我们已经太习惯这样的操作，而意识不到一个问题：我们的神经和肌肉是如何配合我们的手臂来持握住手机的？

实际上，我们的骨骼肌受到神经的支配，而神经肌肉系统最基本的单位是运动单元，它接收来自大脑皮层中央前回的信号，并通过皮质脊髓束传至周围神经，最终投射至肌纤维。你之所以能用手指灵活地滑动屏幕阅读这篇文章，正是我们的神经和肌肉以无比默契且高效的配合达成的。

而在有些情况下，人们会感到肌肉虚弱无力，比如双手无法平举，走楼梯时抬不起脚，这个时候往往是前述无比精巧的构成系统出现了差错，也就是神经、神经肌肉接头和肌肉这三个方面出现问题造成的。

本文将详细介绍神经肌肉接头的生理结构，以及神经肌肉接头出现问题会造成的疾病。

首先了解一下「神经-肌肉」这对默契拍档是怎么运作的，它俩又能发挥出多么让人惊叹的绝佳表现。

神经肌肉接头是运动神经元轴突末梢在骨骼肌肌纤维上的接触点，是一种特化的突触，由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成。从神经纤维传来的信号通过接头传给肌纤维，引起肌肉收缩。除此之外，神经肌肉接头还有一个作用是维持一定的肌紧张，抑制肌肉萎缩，一旦这种联系中断，肌萎缩就会出现。在日常生活里，无论是复杂精细的手工艺活，还是双手举起数倍于体重的杠铃，又或是人们一身热情锻炼出的腱子肉，这些都与「神经-肌肉」息息相关。

▲神经肌肉接头

接下来，让我们更详细了解一下「神经-肌肉」背后的机制。

在生理结构上看，神经肌肉接头的运动神经元末梢有一个膨大，外周没有髓鞘包绕，里面有很多突触小泡，包括线粒体（为传导提供能量）和囊泡（内含乙酰胆碱）。当神经冲动传导到神经元末梢时，位于末梢的电压门控钙通道被激活，钙离子内流，此时囊泡停靠在释放处，并进一步和突触后膜融合释放，许多乙酰胆碱由此进入了突触间隙。

所谓突触间隙就是神经元和肌肉之间的空隙，突触间隙与细胞外隙相通，其中充满了细胞外液和一些散在的纤维基质。在纤维基质上附有乙酰胆碱酯酶。正常情况下，当乙酰胆碱被释放到突触间隙后，会和突触后膜（这里也就是终板膜）上的乙酰胆碱受体结合，于是后膜的钠离子内流，使终板膜发生去极化。当局部反应总和达到阈电位时，肌膜钠离子通道开放，产生动作电位，并传播至整个肌纤维膜，引发肌肉收缩。

以上就是神经支配一束肌肉产生运动的原理。位于突触间隙的乙酰胆碱酯酶能够降解乙酰胆碱，这样可以避免肌肉一直收缩，造成痉挛、抽搐等问题。而乙酰胆碱被水解后生成的胆碱大部分会被神经末梢吸收，用于乙酰胆碱的再合成，这种合成在神经末梢的胞浆内进行。

▲突触前膜-间隙-突触后膜具体结构

当然肌膜也不是简单的扁平结构，从上图可以看出，终板膜是有沟回的，这种沟回叫突触皱。突触皱的存在使终板膜面积扩大了4-5倍。皱褶的嵴部大致与活动区相对应，因此，从活动区释放出的乙酰胆碱可通过较短距离到达终板膜，与位于其中的乙酰胆碱受体（AChR）相遇。

很多罕见病都是神经肌肉接头的问题造成的，比如重症肌无力、兰伯特-伊顿肌无力综合征、周期性瘫痪等。我们不妨以其中几种罕见病为例，更形象地解释神经肌肉接头相关疾病的分子和细胞机制。

重症肌无力是一种由神经肌肉接头处传递功能障碍所引起的慢性自身免疫性疾病，是免疫系统错误地攻击了神经肌肉接头导致的。疾病的特征表现为持续性肌肉收缩后出现肌无力甚至瘫痪，休息后症状减轻。多数患者晨起表现正常或肌无力症状较轻，而在下午或傍晚肌无力明显加重，称为「晨轻暮重」现象。具体有诸如眼肌受累，导致上睑下垂、复视；球部（即延髓支配的肌肉）累及的呼吸困难、吞咽困难等表现。

包括重症肌无力在内的一些神经肌肉相关疾病的患者，其突触间隙会有额外的抗体或补体，这些抗体打破了「神经-肌肉」高效默契的流畅配合。重症肌无力患者自身的免疫系统由于产生了错误的识别，生成了很多AChR的抗体，这些抗体存在于突触间隙内，会和位于肌纤维膜上的AChR结合，它们占领了位点却不能发挥乙酰胆碱的功能让肌纤维收缩；同时，两者还会产生免疫应答，使AChR受到破坏，以致不能产生足够的终板电位，造成突触后膜传递障碍，从而导致了肌肉的疲劳无力。

▲AChR抗体导致的重症肌无力的突触间隙生理结构

人体为什么会产生这些影响神经肌肉正常活动的抗体呢？目前的研究认为，胸腺是激活和维持重症肌无力自身免疫反应的重要因素。胸腺是一种免疫器官，是T细胞成熟的场所。许多的重症肌无力患者都有胸腺异常，而增生的胸腺中的B细胞可产生AChR的抗体。

在正常和增生的胸腺中存在肌样细胞，具有横纹并载有AChR，人们还在胸腺中检测到AChR亚单位的mRNA。据此推测，一些特定的遗传素质个体受到病毒或其他非特异性因子感染后，肌样细胞上的AChR构型发生某些变化，成为新的抗原。其分子结构与神经肌肉接头处的AChR的结构相似，刺激了免疫系统而产生AChR抗体，既能作用于肌样细胞上的AChR，又能作用于骨骼肌突触后膜上的AChR，于是产生了重症肌无力的表现。

第二个例子是进行性肌营养不良中的杜氏肌营养不良（DMD）和贝克肌营养不良（BMD）。在症状和预后上，杜氏较为严重，而贝克相对较轻。主要表现为进行性对称性肌无力和萎缩，常有小腿假性肥大。

▲小腿假性肥大表现

两者共同的特征为编码抗肌萎缩蛋白（Dystrophin）的基因片段发生突变，在遗传学上为X连锁遗传。该蛋白位于骨骼肌和心肌细胞膜的质膜面，具有细胞支架、抗牵拉、防止肌细胞膜在收缩活动时撕裂的功能。

DMD造成的突变是「无义突变」——抗肌萎缩蛋白的完全缺失，相比之下，BMD只是「错义突变」——抗肌萎缩蛋白表达减少或异常，因此症状相对较轻。对于DMD患者，因肌细胞内缺乏抗肌萎缩蛋白，造成肌细胞膜不稳定并导致肌细胞坏死和功能缺失而发病，此外，DMD患者大脑皮质神经元突触区抗肌萎缩蛋白的缺乏也可能是智力发育迟滞的原因。

▲杜氏肌营养不良和贝克肌营养不良的缺失或异常抗肌萎缩蛋白

总之，神经肌肉接头可以简略理解成一个突触结构，而对突触结构的损害会给人体自身带来很多的困扰。这就是为什么我们会试图理解一些神经系统罕见病的病因和症状，去分析和学习前沿的临床成果，甚至探索基因治疗的原理和重要意义。

本文转载自瑞鸥公益基金会，图片来源于网络，余茹馨汉化

撰文丨余茹馨
审核丨喻柏雅