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1801-05 神经系统变性疾病和代谢障碍性脑病
五、神经系统变性疾病和代谢障碍性脑病
(一)Alzheimer病和脑叶萎缩
【临床特点】 确切病因还不清楚。多数学者认为其
病因和遗传因素有关,属神经系统老年变性性疾病。此病
多发生在50~ 60岁,曾名早老性痴呆。症状缓慢发展。
最早是认知功能障碍,记忆力减退,判断力减退,定向力
缺乏,最后变成痴呆,大小便失禁。其死因常是肺部感
染。流行病学资料表明Alzheimer病(Alzheimer disease
AD)约占痴呆病例的60%—65%,凶脑血管病引起的多
梗死性痴呆约占15 010,Alzheimer病和多梗死性痴呆都有
的病例约占15%,其余5%~ 100/o是正压性脑积水,脑外
伤后遗症,脑缺氧后遗症和脑瘤引起的痴呆。
【大体】 脑重减轻,脑体积萎缩,尤以额叶和颞叶
为重,脑回变窄,脑沟加深,软脑膜增厚。脑切面显示皮
层变薄,海马变小,内嗅区萎缩和脑室系统对称性扩大
(图18 -19)。
图18 -19 Alzheimer病额、顶、颞脑叶萎缩
【光镜】 主要侵及海马、杏仁核和大脑新皮层,神
经细胞有不同程度地减少和星形胶质细胞增生和肥胖变
性。Alzheimer病的典型病变是出现多数老年斑,神经原
纤维缠结,海马锥体细胞中的颗粒空泡变性和Hirano小
体。利用ApoE蛋白标记老年斑,显示有淀粉样物质为核
心的成熟老年斑,以及未能显示淀粉样核心的未成熟老年
斑。利用tau蛋白显示神经原纤维变性。传统的神经病理
学文献中常用Bielschowsky银染或Bodian蛋白银染色显示
神经原纤维病变(图18-20、21)。此外,脑内血管还可
见淀粉样变性,或称嗜刚果红血管病。
图18 -20 Alzheimer病神经原纤维缠结
Bodian染色中倍
图18-21 Alzheimer病老年斑
Bodian染色中倍
脑叶萎缩的临床病理特点:脑叶萎缩或称Pick病,
多为隐性遗传,亦可以是常染色体显性遗传。大多是中年
晚期起病,发病年龄高峰在60岁左右,早期症状常是记
忆力减退,注意力不易集中。出现性格异常。晚期症状和
Alzheimer病相似,CT或MR1上的改变颇具特征性。最显
著的病理特点是脑叶的局灶性萎缩,影响额叶和颞叶,有
不少病例是对称分布,也有不对称的,左侧较重。另一个
特点是颞上回后部不受累而其前部萎缩很明显。可以见有
软脑膜增厚。在光镜下萎缩的脑叶内可见神经细胞的大量
?肖失,尤以表层最严重。残留的神经细胞萎缩或浅染。作
嗜银染色在神经细胞内可见均匀~致的小体,又称Pick
小体,含有这小体的神经细胞称为Pick细胞。老年斑,
神经原纤维缠结和海马的神经细胞颗粒空泡变性比较少
见。
此外,2000年北美病理学术会上强调此类病变还显
示额、颞叶状变性(FTLD),皮层基底节变性(CBD)
(皮层基底节变性区发现有星形细胞斑)和伴有痴呆的
Lewy包涵体病(LBD)。
(二)Parkinson病和其他锥体外系疾病
1.Parkinson病(Parkinson disease.PD),又称震颤性
麻痹。其病因大多认为是获得性疾病。基底节变性疾病的
一种类型。临床资料和实验研究中发现MPTP(1一甲基-4-
苯基.1.2.3.6.,四联水化吡啶)被注入体内可以造成中脑
黑质结构的损害而出现与Parkinson病类似的症状。学者
们更相信,外界的因素或是慢性中毒可能是Parkinson病
的原因。由于中脑黑质的致密带内的神经细胞损坏和减
少,多巴胺进入新纹状体或壳核不足,引起多巴胺和乙酰
胆碱的平衡失调。在临床上出现三个颇有特征的症状,静
止性震颤,强直和少动。到了后期又出现姿势的不平衡。
因此其临床特点又可分为以静止性震颤为主要症状的Par-
kinson病,多为较年轻的病人,病程一般较长。另一型是
以强直为主要症状的Parkinson病,多见于年龄在60岁以
上的老人,病程较短。到了晚期都免不了出现痴呆。
【大体】 中脑黑质的颜色浅淡,有时蓝斑的颜色也
淡,纹状体和苍白球看不出异常。大脑和小脑也无特殊改
变(图18 -22)。
图18 -22左方中脑黑质脱色,右方是对照
【光镜】病变。中脑黑质特别是背侧的致密带内色
素性神经细胞大量减少,残留的一些神经细胞也见有变
性,色素减少和胶质细胞增生。残留的神经细胞内还可见
Lewy包涵体,除了见于中脑的黑质内,还可见于蓝斑,
迷走神经背核,无名质等区域(图18 -23)。
2.Huntington舞蹈病(Huntington chorea)的临床病
理特点又名大舞蹈症,此病除了有舞蹈症状以外,还有
痴呆,所以称为Huntington病更恰当。它是显性遗传,大
多在25~ 45岁间发病,很容易传给下一代。病程约I5
年,临床症状主要是舞蹈样不自主动作,起初是坐立不
安,后来波及全身,包括头部肌群,在不自主动作逐渐加
重的同时,出现精神症状,记忆力减退和注意力不集中,
图18-23 残存的色素神经元胞浆内Lewy小体
HE染色高倍
最后演变为痴呆。病理改变只限于神经系统。
【大体】 主要改变在纹状体,在大脑冠状切面上可
见尾状核头部变平或凹陷,因而使侧脑室前角变大,壳核
也可有萎缩,大脑轻度萎缩。
【光镜】 可见双侧尾状核和壳核中小型神经细胞大
量消失和星形胶质细胞增生。一般是苍白球的病变较轻。
大脑皮层的病变主要是3—4层内神经细胞不同程度减少,
伴有轻度的星形胶质细胞增生。
3.进行性核上麻痹的临床病理特点 进行性核上麻
痹(progressive supranuclear palsy) -般是在40~ 60岁之
间发病,男性多于女性,病程进展缓慢,大多是5~7年,
主要症状是双眼向下凝视不能,之后向上亦不能,这些症
状的出现是由于中脑间脑中区的终端间质核损伤,另外由
于中脑黑质受损而有肢体强直,呐吃和假性球麻痹症状。
脑的肉眼观察无多大改变。
【光镜】在问脑中区,尤其是终端间质核,后联合
核,中脑黑质,苍白球,丘脑底核,红核等部位出现神经
细胞大量消失和星形胶质细胞增生。并发现大量丛状星形
细胞(tuff shaped astrocyte)。在这些核团中一般不见老年
斑,但可见有神经原纤维缠结。
(三)肌萎缩侧索硬化和其他运动神经元疾病
1.肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis ALS)
的J临床特点属运动神经元疾病。此病多出现在35~45
岁之间。最早的症状是一侧手指无力和萎缩,经半年或一
年之后对侧手指亦出现无力和萎缩。有时病人感觉手指肌
肉跳动。检查没有感觉障碍。不久在萎缩肌群中出现深反
射亢进。说明该组肌群既有下运动神经元的损害,又有上
运动神经元的损害。有时病人会出现构音不清,呐吃和吞
咽困难,还可见有舌肌萎缩和纤颤。
2.肌萎缩侧索硬化的神经病理改变
【大体】 脊髓扁平,尤其是脊髓的腹侧更为明显,
另外,大脑半球的中央前回略窄,中央沟略宽。
【光镜】脊髓前角细胞明显减少,残留的前角运动
神经元可有单纯性萎缩。星形胶质细胞增生。经髓鞘染色
显示锥体束有脱髓鞘现象。另外,中央前回内也呵见有锥
体细胞减少和星形胶质细胞增生。病变的肌肉显示神经源
性肌萎缩。神经病理学中先是神经轴索的远端如在脊髓,
不久逆行至脑干的锥体束,内囊的膝部最后至大脑中央前
回的锥体细胞变性,消失,称之为逆行性死亡( dying
back degeneration)。
3.脊髓性肌萎缩的临床病理特点 脊髓性肌萎缩
( spinal muscular atrophy)又称单纯下运动神经元病。大多
有家族史,是隐性遗传,幼儿病例是性连隐性遗传。临床
上大致可以分为三个亚型:①婴儿型,又称Werdnig- Hoff-
mann病,是性连隐性遗传,大多在半岁到一岁之间发病,
四肢肌无力萎缩,吞咽无力而致吞咽困难。病情发展较
快,大多在一两年内死于吸人性肺部感染。②青年型,又
称Kugelberg-Welander病,通常是十几岁发病,病程缓慢,
从肢体近端开始肌无力和肌萎缩。③成年型,侵及中老年
人,病情进展缓慢,病程可达数年。病理表现是脊髓变
细,前根也变细。
【光镜】 可见脊髓前角运动神经元数量减少,星形
胶质细胞增生。无侧索脱髓鞘现象。肌活检显示神经元性
肌萎缩,萎缩肌群和正常肌群相嵌,一般肌纤维变性不明
显。
4.原发性侧索硬化的临床病理特点 原发性侧索硬
化( Primary lateral sclerosis),症状一般出现在中年人,症
状进展缓慢。早期症状因皮质桥延束受损出现假性球麻痹
伴有强哭强笑症状,若是早期累及皮质脊髓束,则出现痉
挛性截瘫或是四肢瘫痪,并见有四肢深反射亢进和病理反
射。病理表现可见中央前回较薄以外,未见其他肉眼病
变。
【光镜】 可见中央前回皮层内大锥体细胞完全消失,
第三和第五层内锥体细胞的数量也大为减少。经髓鞘染色
显示锥体束径路上有明显的脱髓鞘现象。
(四)多系统变性和脊髓小脑变性
1.小脑一橄榄一桥脑变性( Cerebello-Olivo-Pontine de-
generation),比较少见,多有家族史。起病缓慢,症状只
限于小脑系统,譬如步态不稳,手动笨拙,语言小利,头
部震颤,病程长15—20年,常死于其他疾病。
【大体】 小脑萎缩,尤以小脑蚓部的背侧更明显。
【光镜】 显示Purkinje神经细胞消失和Bergmann细
胞明显增生。由于跨神经元变性,橄榄下核亦有严重萎
缩,有时齿状核,小脑上臂和桥脑不同程度受累。
2.橄榄一桥脑一小脑变性( Olivo-pontine-Cerebello de-
generation)同样是有家族史,突出的症状是说话不流利,
间断语言,指鼻试验不准,双手轮替动作较慢,步态不
稳,还常有锥体束症状和锥体外系症状,以及晕厥,少
汗,尿失禁等植物神经的症状。病理特征是桥脑腹侧和桥
臂明显萎缩,小脑皮层和下橄榄核也有萎缩,萎缩的桥脑
腹侧桥横纤维经髓鞘染色显示几乎全部脱失,下橄榄核神
经细胞脱失和胶质细胞增生。小脑皮层也有变性。很少见
有Purkinje神经细胞全部脱失,小脑蚓部常保留。
3.Friedreich共济失调(Friedreich ataxia),有家族
史,发病多在青春期前,病情进展缓慢。临床症状以共济
失调为主,其他症状有深感觉障碍,深反射消失,弓形
足,背柱侧弯,构音障碍,耳聋,视力下降等,约半数病
例出现心脏病变,作为重要的死因。
(五)肝豆状核变性
1.肝豆状核变性(Wilson病)的临床特点 此病常
有家族史,是常染色体隐性遗传。主要的代谢障碍是铜沉
积在肝、心脏、角膜、肾和脑。一般发生在青年人,病程
约3—10年。进行性加重。由于病变的重点在基底节,突
出的症状是强直,不自主运动和精神症状。亦有的病例肝
损害的症状先出现,表现为坏死后肝硬化,肝内结缔组织
增生,构成大小不同的假小叶,肝细胞脂肪变性,有时会
见到铜颗粒沉积。角膜边缘可见Kayser-Fleischer环,这其
实是角膜边缘后角膜弹性层( Descemet's membrane)内
棕色铜颗粒沉积。此外,还有血浆内铜氧化酶的异常。
2.肝豆状核变性的神经病理改变
【大体】两侧大脑半球显示不同程度的萎缩,岛叶
也可能有萎缩。在脑的切面上纹状体萎缩变小,尤以壳核
改变最明显,在壳核区出现小空腔,早期多在血管周围,
严重时可损伤壳核的中央部及前部,亦可侵及尾状核。有
时在丘脑,红核,杏仁核,小脑齿状核等部位出现病变,
大脑和小脑白质内出现海绵状变性,大脑皮层萎缩和脑室
系统扩大。
【光镜】病变区组织结构疏松,神经细胞变性和消
失,有些变性的神经细胞内含有棕黄色细颗粒,铜反应阳
性。星形胶质细胞增生和肥大,出现AlzheimerⅡ型细胞。
(六)线粒体脑肌病
线粒体脑肌病( Mitochondrial encephalomyopathies)传
统名称足线粒体肌病。作者曾报告一例经肌活检诊断线粒
体肌病的文章。131。今证实线粒体功能失调引起的疾病主
要影响大脑和肌肉。所以又称线粒体脑肌病,或线粒体
病。
它是线粒体DNA的缺陷造成的疾病,包括线粒体
DNA的重复,缺失和点突变。线粒体病既有先天遗传性
的又有后天获得性的,也就是说有家族患病的,又有散发
的病例,文献中曾根据受影响的线粒体代谢生化途径分
型:14j
①底物运输缺陷,反映肉碱棕榈酸转移酶不足和肉碱
不足。②底物使用缺陷,反映丙酮酸脱氢酶复合物不足和
p一氧化作用不足。③三羧酸循环缺陷,反映延胡索酸酶不
足和a-酮戊二酸氢氧酶不足。④氧化磷酸化联合缺陷如
luft病。⑤呼吸链缺陷和ATP合成酶复合物I,Ⅱ,Ⅲ,
Ⅳ或V不足。
1.线粒体脑病一乳酸酸血症·卒中样发作综合征
( MELAS),是由于线粒体DNA的亮氨酸-tRNA基因部位
发生点突变所致,病儿生后数年内表现为运动和认知功能
的发育轻度迟缓,此后出现身材矮小和癫痫发作,智力低
下,痴呆和偏瘫。CT检查发现基底节钙化,大脑半球低
密度区。实验室检查急性发作期血清乳酸增高。肌活检证
实有破碎红色肌纤维( RRF)。
2.肌阵挛癫痫一破碎红色肌纤维综合征( MERRF),
是由于线粒体DNA的赖氨酸tRNA基因上发生点突变所
致。临床上生后一般没有症状,数年后出现肌阵挛癫痫。
进行性共济失调。光镜下在齿状核,下橄榄核的神经元消
失,变性,还有肌活检有破碎红色肌纤维。
3.Keams-Sayre综合征(KSS)。是由于线粒体DNA
上特定部位的缺失所引起。临床上20岁以前起病。进行
性眼外肌麻痹和色素性视网膜炎,肌活检也可见破碎红色
肌纤维。
4.亚急性坏死性脑脊髓病(Leigh病)。主要病理改
变是丘脑,基底节,被盖部灰质,脑室和导水管周围以及
脊髓后柱对称分布的局灶性坏死,出现海绵状囊样空腔,
其中神经元缺失,脱髓鞘和血管增生。
5.肉碱缺乏综合征。
(七)GM2神经节苷脂代谢病
GM2神经节苷脂代谢病(GM2gangliosidosis)又名
Tay-Sachs病。有家族性是隐性遗传。此病多发生在幼儿,
常是出生时正常,4个月后出现精神运动障碍,头颅增
大,继而出现肢体瘫痪,癫痫发作和失明。当患儿听到声
音时会出现惊恐反应,四肢伸直,检查两眼底双侧黄斑处
有樱桃红点,已经查明此病是已糖酰胺酶(hexosamini-
daseA)缺乏造成,直肠黏膜活检可以帮助诊断。
【大体】 脑的大小或正常或增大,摸之较硬,晚期
病例脑萎缩。
【光镜】神经细胞肿胀,核被推向一侧,细胞浆内
含有PAS阳性脂类物质,HE染色的切片上这些神经细胞
呈泡沫状,星形胶质细胞增生。
在神经系统脂质蓄积病中还有蜡样脂褐素代谢障碍
(即Batten病),饱和鞘磷脂代谢障碍(即Niemann-Pick
病),葡萄糖脑苷脂代谢障碍(即Gaucher病)。
(八)粘多糖贮积症
粘多糖贮积症( Mucopolysaccharidosis).属糖代谢障
碍性脑病是由硫酸脂酶或艾杜糖苷酸酶缺乏所引起。遗
传学上是常染色体隐性遗传。偶尔是性联隐性遗传。
除了智力发育不全以外,最典型的症状是骨骼的变化
引起面容怪异:常称Hurler病,脊柱后侧凸,有时由于颈
椎不全脱位而造成四肢瘫痪。心脏肥大,心瓣膜闭锁不
全j肝脾肿大,角膜混浊等。病理变化,脑萎缩伴脑膜和
颅骨增厚,可引起阻塞性脑积水,粘多糖还可在其他器官
内贮积引起病变。
【光镜】神经细胞的胞浆内粘多糖沉积,因粘多糖
易溶于水,所以这些细胞呈空泡状。此外在脑白质的血管
周围也可见许多泡沫状细胞,随之神经细胞消失,星形胶
质细胞增生和髓鞘脱失。神经系统糖代谢障碍性疾病中还
有Ⅱ型糖原贮积病(Pompe病)。
(九)营养缺乏引起的神经系统病变
1.维生素B或硫胺缺乏,一是引起多发性周围神经
病,二是引起Werrucke脑病。Wernicke脑病的主要神经
病理改变是第三,第四脑室和中脑导水管周围灰质内聚集
有点状出血,乳头体的病变尤为明显,还可见有非出血性
小软化灶。光镜下主要病变是毛细血管的增生和扩张,血
管周围片状出血,神经细胞变性,坏死,星形细胞和小胶
质细胞程度不等的增生,病变有时波及中脑下丘,视交叉
等部位。
2.烟酸缺乏,其主要的神经病理改变是病变比较广
泛,大脑皮层,脑干和脊髓内神经元出现中央性尼氏体溶
解,胶质细胞反应差,脊髓后索和侧索出现Wallerian样
变性。轻的病例出现神经官能症,情绪抑郁或激动,重的
病例会出现痴呆。
3.维生素B17缺乏,一是出现恶性贫血或巨细胞贫
血,二是引起亚急性脊髓联合变性。后者的病理改变经髓
鞘染色可见后索严重脱髓鞘,并可波及侧索,尤以脊髓的
颈节和胸上节部位最重。光镜下由于髓鞘和轴索破坏,出
现格子细胞,结果局部结构疏松。
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