《线粒体脑肌病》PPT课件.ppt

线粒体脑肌病,中国医学科学院北京天坛医院 首都医科大学附属北京天坛医院 介入中心,概念,线粒体是普遍存在于生物体细胞内进行生物氧化,从而产生能量的细胞器,它通过呼吸链酶系统、氧化磷酸化酶系统、三羧酸循环酶系统,以脂肪酸、丙酮酸为底物,经呼吸链传导系统产生ATP,从而构成人体能量的主要来源 线粒体结构、功能异常可以导致多系统损害,其中以脑和肌肉受累最为多见 如果以骨骼肌受累为主,称为线粒体肌病 如果同时累及中枢神经系统(CNS)则称为线粒体脑肌病(mitochondrialencephalomyopathies),逐步认识,60年代,Luft等于1962年首次报道了线粒体肌病 随后,En-gel在光镜下观察不整边红纤维(sRRF) 1977年,Shapria首次提出了线粒体脑肌病的诊断 80年代,Wallace在Leber遗传性视神经病中证实了线粒体DNA(mitochondrialDNAmtD-NA)的点突变 Holt在线粒体脑肌病中证实有mtDNA的减失从而使人们对线粒体病有了崭新的认识。,临床表现,线粒体脑肌病伴乳酸中毒和卒中样发作综合症（MELAS） Kearns-Sayre综合症（KSS） 肌阵挛癫痫伴不整边红纤维综合症(MER-RF),组织病理学改变,脑组织的海绵状改变(Statusspongiosus) 神经元的退行性变 脑组织的灶状坏死 星形胶质细胞增生 继发性髓鞘脱失和铁质沉积,线粒体脑肌病伴乳酸中毒和卒中样发作综合症（MELAS）线粒体脑肌病,MELAS临床特点：,母系遗传 1040岁发病，10岁前发育正常。 首发症状为运动不耐受、卒中样发作、偏轻瘫、失语、皮层盲或聋。并有肢体无力、抽搐或阵发性头痛、智能低下痴呆及 乳酸血症,MELAS影像学,CT可见30%70%苍白球钙化 MRI皮层有层状异常信号的特征所见。,病灶影像特点,病灶影像特点与脑梗死类似,也可呈多发性、对称性、迁移性脑梗死样病变。 病灶局部血脑屏障完整 血管异常可能与脑动脉血管平滑肌和内皮细胞中线粒体功能异常有关,血管狭窄亦可导致脑缺血。,病变代谢情况,发作期显示病灶区葡萄糖代谢明显升高,说明患侧脑血流量和代谢增加。 脑灌注扫描检查,显示患者在卒中样发作期间,局部脑血流量增加 随访观察无脑灌注缺血区,病变代谢情况,波谱观察病变的2和高信号区 乙酰天门冬氨酸/肌酸(/)比值降低 乳酸/肌酸(/)比值升高 临床症状被控制后,其/比值仍持续增加,脑实质乳酸呈弥漫升高。其根源在于线粒体机能障碍导致呼吸链缺陷,病灶区低代谢和继发性低灌注,使乳酸水平持续增加 受累细胞产生的乳酸产物和(或)许多异常线粒体经无氧糖酵解,造成乳酸清除率缓慢。,MELAS基因,基因检测可见3243或3271核苷酸点突变。,MELAS的CNS病理学,以出现灶状坏死性病变为特征 多表现为脑组织内的多发性软化灶,脑软化灶可以单个、孤立存在,也可以互相融合。软化灶的大小不等,并可以形成囊腔 病变主要累及双侧大脑半球皮层,以额叶、顶叶、颞叶、枕叶为主,并多位于脑回的顶部,而脑沟的深部很少见到软化灶 大脑皮层下白质、基底节、丘脑、小脑及脑干的病变轻微或缺如,MELAS的CNS病理学,病变区域内神经细胞进行性退变,并逐渐减少、脱失 病变周围有星形胶质细胞增生,并且可以见到小血管异常增多,增生的血管管腔大小不等,厚薄不均 造成这种血管改变的原因,既有原发性线粒体血管病的因素,也可以有继发性皮层病理改变的因素,但并非是动脉梗塞所致。 MELAS临床表现中的卒中样发作,可能就是由于这些远端的异常血管网的局部渗出出血或循环障碍所导致的。与动脉源性所致的梗塞不同,MELAS的病变范围并不按动脉供血区分布,影像学表现为皮层及皮层下的多发病灶,MELAS的CNS病理学,铁质沉积,以基底节,尤其是苍白球易发生此改变,其次为丘脑、齿状核和间脑。因此,MELAS的CT及MRI除了“梗塞样”病灶外,常见有基底节的钙化。 MELAS可以出现脑组织的海绵状改变,并多累及大脑皮层及脊髓后索和侧索。 曾报道过累及大脑白质、视神经和桥脑的海绵状脑改变。但MELAS中,大脑白质和脊髓很少发生脱髓鞘性病变。,Kearns-Sayre综合症（KSS）,KSS临床特点,多在20岁前发病 视网膜色素变性 心脏传导阻滞 外眼肌麻痹。 其他发病症状可有头痛发作、肢体无力、矮小、智能低下,少数有内分泌功能低下、甲状旁腺功能低。肌活检少数病人可见RRF和异常线粒体,CT和MRI有的可见基底节钙化和白质病变。,KSS影像,CT:苍白球钙化 MRI:皮层和白质异常信号。,KSS基因,基因检测特点为mtDNA缺失或大量重排。,KSS的CNS组织病理学改变（1）,海绵状脑病 神经元退行性变 星形细胞增生,KSS的CNS组织病理学改变（2）,海绵状脑病 按发生频率的多少排序依次为:脑干被盖、小脑和大脑白质、颈段脊髓、基底节和间脑。发生于白质的海绵状改变,通常为弥漫性病变,KSS的CNS组织病理学改变（3）,神经元退行性变：其发生频率仅次于海绵状脑病 病变部位以脑干和小脑为主,部分病例有丘脑和基底节的神经元退行性变。 脑干最易发生神经元退行性变的部位是黑质、红核、前庭神经核及动眼神经核 小脑的病变常表现为蒲肯野氏细胞的脱失,很少发生齿状核细胞数目减少或分子层萎缩。,KSS的CNS组织病理学改变（4）,星形细胞增生：常在上述的病变区域内有星形胶质细胞增生,而较少出现脱髓鞘性病变。即使出现脱髓鞘改变,也常与海绵状脑病的严重程度有关,并多分布在大脑和小脑的白质,以及脊髓后索。 铁质沉着：有报道了苍白球及黑质中的铁质沉着,丘脑也可以发生这种改变,通常的表现是在毛细血管周和动脉壁周有颗粒状的钙铁物质沉积。 很少发生灶状坏死的改变。,肌阵挛癫痫伴破碎红纤维综合症(MER-RF),MER-RF临床特点,肌阵挛癫痫发作 小脑共济失调 乳酸血症 RRF 少数有智能低下、痴呆, 有神经聋、矮小、弓形足等畸形。脑电图显示为棘慢波综合,肌活检见RRF、异常线粒体和包涵体。,MER-RF影像学,CT和MRI可见小脑萎缩和大脑白质病变。,MER-RF基因,基因检测可见8344或8356核苷酸点突变。,组织病理,MELAS的CNS病理学改变 KSS的CNS组织病理学改变 MERRF中的CNS病理学改变,MERRF的CNS组织病理学改变（1）,神经元进行性退变 星形胶质细胞增生 有髓神经纤维束的变性。,KSS的CNS组织病理学改变（2）,神经元进行性退变： 小脑:齿状核的神经元退行性变,神经元减少、脱失,蒲肯野氏细胞只有少量轻度的脱失,颗粒细胞层很少发生神经元的脱失 脑干:橄榄核下方是发生神经元退行性变最重的部位,其次为红核及黑质,薄核和楔核神经元的脱失也比较常见,而前庭核和蓝斑