抓握力作为周围神经损伤和恢复的转化生物标志物

《Frontiers in Neuroscience》：Grip strength as a translational biomarker for peripheral nerve injury and recovery

　　

周围神经损伤护理中的一个核心挑战是判断连续性损伤是否会自发恢复，还是需要早期手术干预。这一判断目前依赖于系列观察，而在观察期间，有效干预的窗口期可能缩短。本视角文章讨论抓握力（grip strength）作为周围神经损伤和恢复的转化生物标志物，重点探讨啮齿类动物前肢神经损伤模型。在大鼠和人类患者中，研究人员均可使用抓握力来评估运动神经是否能充分激活其靶肌肉以产生力量。这一共同的功能终点赋予抓握力特殊的转化价值，并使其区别于许多仅用于动物研究的临床前功能检测方法。在连续性神经拉伸损伤的啮齿类动物模型中，结构上不同的损伤等级随时间产生了显著不同的抓握力恢复曲线，将结构损伤严重程度与长期功能结局联系起来。抓握力还作为评估术中电刺激（intraoperative electrical stimulation）作为早期预后工具以及测量神经损伤后治疗效应的主要功能终点。抓握测试（grasping test）提供了一种实用、可靠且低成本的量化前肢运动恢复的方法，但更广泛的应用需要标准化测试方案和报告流程。抓握力不应单独解读，因为它反映了神经信号传导和靶肌肉力量生成的综合功能。相反，当与组织学、电生理学、感觉功能、影像学和临床评估相结合时，抓握力提供的信息最为丰富。因此，标准化使用抓握力可能提高临床前神经损伤研究的转化相关性。

### 研究背景与问题

周围神经损伤常导致患者严重疼痛和长期功能障碍，2021年全球新增超过400万例创伤性神经损伤。临床实践中，多数损伤后神经宏观上保持连续，但急性功能丧失，自发恢复的可能性无法在急性期准确评估。患者常需长期观察，而若无临床改善，有意义恢复的概率随时间下降，且重建手术（如神经移植或转位）的获益在早期干预时最大。这一临床不确定性推动了大量临床前研究，旨在区分可恢复与不可恢复的神经损伤结构特征。然而，结构分类的转化价值取决于其能否在啮齿类和人类中关联到功能损伤和不同的恢复预后。抓握力作为一种简单、定量、可重复的前肢运动功能测量指标，在啮齿类模型中具有潜力，其临床对应物（手握力测定）已成熟。因此，研究人员开展这项研究，探讨抓握力作为周围神经损伤和恢复的转化生物标志物，特别强调其连接结构损伤等级与运动功能缺损的能力。该论文发表在《Frontiers in Neuroscience》。

### 主要关键技术与方法

研究人员主要采用抓握测试（grasping test）来量化大鼠前爪抓握力，使用力传感器（load-cell）连接的金属棒，通过向上提拉大鼠直至其松爪来测量峰值力，同时进行半定量评估手指屈曲质量。此外，还使用了术中电刺激（intraoperative electrical stimulation）作为早期预后工具，并应用了组织学（histological）、电生理学（electrophysiological）和成像评估作为对照。样本来源为成年大鼠，建立了神经拉伸损伤模型，包括神经外膜破裂（epineuroclasis）和神经内膜破裂（endoneuroclasis）两种结构损伤等级。未提及具体试剂或培养步骤。

### 研究结果

**Relating injury severity to functional recovery（将损伤严重程度与功能恢复关联）**
研究人员通过抓握测试发现，神经外膜破裂和神经内膜破裂两类损伤产生了不同的恢复曲线。两种损伤在拉伸后1周均导致抓握力急性丧失；神经外膜破裂大鼠在随后数周内逐渐恢复抓握力，并在12周时达到与假手术对照大鼠相似的水平；而神经内膜破裂大鼠在12周时未能恢复有意义的抓握力，表明尽管宏观神经连续，但功能恢复缺乏。该研究还评估了术中电刺激的反应，发现能刺激的神经在12周时更可能恢复，抓握力作为主要终点。

**Measuring grip strength in rodent models（在啮齿类动物模型中测量抓握力）**
研究人员介绍了多种测量方法，重点描述了抓握测试（grasping test）的优势：无需训练动物，数分钟内完成，获得定量峰值力，并可同时进行半定量手指屈曲评估。还讨论了其他方法，如使用电刺激和力传感器在麻醉大鼠中测量，以及在小鼠中测量力曲线（force profile）和累积力曲线（cumulative force profile）。研究人员提出，采用每个时间点每只动物至少三次连续试验的最大峰值力并归一化到损伤前力量，可提供最可靠的结果。

**Grip strength as a translational biomarker in peripheral nerve injury research（抓握力作为周围神经损伤研究中的转化生物标志物）**
研究人员指出，抓握力具有独特优势：它与手握力测定（hand dynamometry）直接对应，回答相同生物学问题——运动神经是否能充分激活靶肌肉以产生力量。抓握力结果与复合肌肉动作电位（CMAP）振幅强相关，且抓握力恢复早于CMAP改善。然而，组织形态计量学分析结果与抓握力结果相关性不佳，因此功能测量不应替代组织学评估，但结合使用时，抓握力可提供最具临床转化价值的结局。

**Grip strength as a measure of nerve function in humans（抓握力作为人类神经功能测量指标）**
研究人员强调，抓握力是评估人类上肢周围神经损伤最常用的结局之一，使用Jamar液压测力计或Martin气压计进行测量。捏力（pinch strength）对特定神经损伤更敏感，如尺神经阻滞后抓握力下降27%，捏力下降58%。抓握力评估了神经信号传导的功能目标是否达成，反映了患者实际功能水平，但需结合感觉测量和电生理评估。

### 总结讨论与结论

在讨论部分，研究人员指出抓握力有其局限性，不应单独使用。在啮齿类动物中，抓握测试依赖动物因恐惧而抓握，重复过多可能导致适应；建议由同一研究者进行所有实验，并增加每时间点试验次数和间隔时间。抓握力不直接评估神经功能本身，需结合组织学、电生理及影像学（如超声和磁共振成像）评估。此外，许多神经损伤不涉及上肢抓握力，或部分支配可能导致虚假恢复。尽管如此，抓握力作为一个易于测量的临床前结局和常用的临床结局，具有独特的转化价值，应更频繁地用于临床前神经损伤研究。

**结论部分翻译：** 周围神经损伤护理中的一个核心挑战是判断连续性损伤是否会自发恢复，还是需要早期手术干预。这一判断目前依赖于系列观察，而在观察期间，有效干预的窗口期可能缩短。在大鼠和人类患者中，研究人员常测量抓握力以确定运动神经是否能激活其靶肌肉以产生力量。这一共同的功能终点赋予抓握力测量特殊的转化价值，并使其区别于许多仅用于动物研究的临床前功能检测方法。在啮齿类动物神经损伤模型中，抓握力恢复曲线在两种结构上不同的连续性损伤等级之间随时间产生了显著差异。这种结构损伤严重程度与长期抓握力结果之间的关联，促进了术中电刺激作为急性神经损伤预后工具（在零时间点而非数月观察后）的临床前验证。因此，将抓握力检测与组织学和电生理学评估相结合的标准化临床前使用，可能提高临床前神经损伤研究的转化相关性，并产生更直接适用于临床环境的结果。