第八节 代谢性疾病

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代谢性疾病累及神经系统者有两类。

一、代谢性脑病

本病是系统性疾病在脑的表现,由于血脑屏障发生障碍,脑组织受生化内环境的影响,发生代谢变化,导致脑功能障碍。常见的病因有:糖尿病尿毒症、高血钙症及肝功能衰竭等。往往脑功能障碍显着,但病理形态变化不明显。提示本型脑病的性质主要是生化性障碍。例如:

肝性脑病(hepatic encephalopathy)本病是严重肝病引起的中枢神经系统的综合征。临床上以扑击样震颤、精神和行为改变、意识障碍终至昏迷为主要表现。由于本病晚期常出现昏迷,又称为肝昏迷(hepatic coma)。

本病的发病机制甚为复杂,表现为下列诸方面的代谢紊乱:①氨中毒与供能衰竭。肝硬变时由于门腔静脉的侧枝循环分流,肠道内的氨(胺)类物质未经肝解毒而直接进入中枢神经系统。在星形胶质细胞和神经元中氨与α-酮戊二酸生成谷氨酸,后者与氨又生成谷氨酰胺。在此过程中消耗了大量的ATP和α-酮戊二酸,使细胞不能维持糖的正常有氧代谢和能量供应。神经细胞中的谷氨酸除可形成谷氨酰胺外还可在谷氨酸脱羧酶的作用下形成抑制性递质γ-氨基丁酸(GABA)。此外过多的氨还可抑制丙酮酸脱氢酶的活力、抑制Na-K-ATP酶活力、改变Na+、K+在神经细胞膜上的正常分布,从而干扰神经传导活动。②递质紊乱。包括原有递质的失衡和伪递质的产生。食物中的芳香氨基酸经肠道细菌脱羧后形成酪胺和苯乙胺。它们进入神经系统后,在脑内经β-羟化酶作用,分别形成鱆胺(octopamine)和苯乙醇胺。两者的结构与去甲肾上腺素和多巴胺很相似,但传递神经冲动功能仅为原递质的十分之一。去甲肾上腺素和多巴胺为兴奋性递质,如兴奋冲动不能传递,则可出现意识障碍和昏迷。此外,多巴胺被替代后,锥体外系的乙酰胆碱递质占优势,乃出现扑击样震颤。如前所述由于解氨毒的结果抑制性递质GABA增多,与肝昏迷也有一定关系。③其它因素如短链脂肪酸增多,胰岛素——血浆氨基酸失衡,低血糖等因素对肝昏迷发生也起了一定的作用。

肝性脑病患者约有半数可出现不同程度的脑水肿。慢性肝性脑病患者的主要病变见于大脑和小脑的灰质、基底核、丘脑、红核和黑质。这些部位的星形胶质细胞增生,神经细胞无明显形态改变。增生的星形胶质细胞胞浆不明显,核大扭曲,核膜增厚,核浆内含有糖原(PAS染色呈阳性反应),HE染色显得核浆苍白,并有1~2个明显核仁,此种细胞称为AlzheimerⅡ型细胞(图16-36),其GFAP染色则从阳性转为阴性,反映了此类细胞在解氨毒过程中其自身代谢发生了紊乱。这种在自身代谢紊乱基础上发生的细胞增生称为营养不良性星形胶质细胞增生(dystrophic astrogliosis)。长期严重的肝性脑病还可导致神经元和神经纤维丧失,大脑皮质变薄,皮质深部层状坏死,可累及大脑、小脑和基底核。

AlzheimerⅡ型细胞

图16-36 AlzheimerⅡ型细胞

该细胞核大,核浆苍白,核仁明显,核膜增厚扭曲,呈典型“空泡状”核

二、先天性代谢障碍

先天性代谢障碍常导致多系统受累。临床上有些以神经系统表现为主,有些则以神经系统外的表现为突出:如肝豆状核变性(Wilson病)患者中,有的主要表现为肝功能障碍,神经系统症状轻微;而另一些患者则有突出的神经系统症状,表现为舞蹈征、手足徐动或痴呆。又如苯丙酮尿症(phenylketonuria)患者,代谢障碍遍及全身各组织,但临床上神经系统的症状特别显着。值得注意的是同一种代谢障碍可产生不同的临床表现,而不同的代谢障碍也可产生相同的临床现象,故本组疾病至今尚无明确的分类。属于先天性代谢障碍病者尚有系统性贮积病(如鞘氨醇脂质沉积症、Gaucher病),神经元贮积病(如Tay-sack病,Niemann-Pick病),白质营养不良等。其他累及神经系统者尚有粘多糖沉积症,糖原沉积症等。现以白质营养不良为例,简述如下:

白质营养不良症(leukodystrophy)是一种遗传性神经鞘磷脂代谢障碍而影响髓鞘形成的疾病。包括异染色性白质营养不良、球样细胞白质营养不良、肾上腺白质营养不良、Alexander病、海绵状脑白质营养不良和Pelizaeus-Merzbacher病等。本组疾病多见于婴儿及儿童,预后不良。其中以异染性白质营养不良和球样细胞白质营养不良较为常见。

(一)异染性白质营养不良

异染性白质营养不良(metachromatic leukodystrophy)本病为常染色体隐性遗传病,由于硫酸脂酶缺乏使硫酸脑苷酯沉积于中枢神经系统的白质和周围神经中。以甲苯胺蓝或结晶紫染色,不呈紫色而呈黄褐色,具有异染性,故而得名。脑外形与重量大致正常,切面见白质灰白色,质硬,皮质下弓状纤维不被累及。镜下见白质中髓鞘广泛形成不良,轴突变性,星形胶质细胞增生,少突胶质细胞减少,可见异染性脂质沉积于神经元和巨噬细胞胞浆中。视网膜、视神经和周围神经常被严重累及,Schwann细胞、肝枯否细胞和肾小管上皮细胞也可有异染性脂滴存在。

(二)球样细胞白质营养不良

球样细胞白质营养不良(globoid leukodystrophy) 又称Krabbe病,为常染色体隐性遗传病,由于β-半乳糖脑苷酶缺乏致使β-半乳糖脑苷沉积。病变表现为大脑和脊髓白质广泛髓鞘形成不良,但皮质下弓状纤维不被累及。在白质中出现特征性的上皮样及球样细胞,后者直径20~40μm,胞浆中的半乳糖脑苷呈PAS染色阳性,苏丹黑染色弱阳性。电镜观察可见该细胞含有空管状包含体,其中有不规则结晶。此外可见局灶性神经元丢失,轴索消失和反应性星形胶质细胞增生。周围神经轻度灶性髓鞘形成不良,Schwann细胞和巨噬细胞含有PAS阳性物质,但很少形成典型球样细胞。

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