帕金森病和帕金森综合征

一、i疾病概述

帕金森病(Parkinson1disease,lPD)又名震颤麻痹,l是一种以黑质变性为特征的好发于中老年人的神经系统疾病,l其患病率随年龄增长而增高,l资料显示我国为100人/10万人口以上,l男女患病率之比接近1。临床特征是静止性震颤、i肌强直、i运动迟缓和姿势异常。很多疾病或因素可以产生类似PD的临床症状,l临床上称之为帕金森综合征(Parkinson1syn-drome),l其中有明确病因的称为继发性PD(secondary1Par-kinsonisxn),l如感染(脑炎后)、i药物(酚噻嗪类,l丁酰苯类,l多巴胺受体阻滞剂等)、i毒物(MPTP、i杀虫剂和除草剂,l一氧化碳、i锰等)、i血管性(多发性脑梗死)和头部外伤所致的帕金森综合征。其他遗传变性性帕金森病(常染色体显性路易小体病,l亨廷顿病等)和帕金森叠加综合症(进行性核上性麻痹,l多系统萎缩等)。

【病因及发病机制】

1.帕金森病的主要病理特点

(1)黑质神经细胞变性丢失:iPD的黑质神经元明显减少,l在临床症状出现时往往已缺失至少50%以上,l主要位于黑质致密区的腹侧区,l残存的黑质神经元体积变小,l形态不规则,l胞浆内色素颗粒减少或消失。细胞核固缩,l出现凋亡小体。病变以黑质为主,l也可见于脑干的其他部位、i间脑、i大脑皮质、i交感神经系统等。

(2)Lewy小体:iLewy小体是PD的特征性病理变化,l其主要成分是神经微丝蛋白、i泛素蛋白以及与泛素蛋白代谢有关的蛋白。其中α-突触核蛋白(α-synuclein)是Lewy小体的重要组成部分。Lewy小体主要分布于黑质,l其次蓝斑、i脑干等处。

2.1PD的生化改变 PD患者的DA能神经元及黑质一纹状体通路的神经纤维变性,l导致纹状体中的DA递质显著减少,l而Ach含量没有变化,lDA的抑制作用减低,lAch的兴奋作用相对增加,l两者的动态平衡遭到破坏,l从而产生PD的症状。近年研究发现中脑一边缘系统和中脑一皮质系统的DA含量也显著减少,l认为是PD患者产生智能减退、i行为情感异常、i言爵混乱等高级神经活动的生化基础。

3.1PD的病因尚未阐明,l目前认为有以下一些因素。

(1)环境因素:i流行病学显示,l长期接触杀虫剂,l除草剂或某些化学品可能是PD发病的危险因素。MPTP是一种嗜神经毒物质,l人类误接触或给动物注射后均产生典型的帕金森症状。研究显示其代谢产物MPP+被多巴胺转运体选择性摄入黑质神经元后,l抑制呼吸链复合物I的活性,l使ATP产生减少,l自由基生成增多,l导致DA能神经元变性死亡。

(2)遗传因素:iPD大多数为散发性,l约10%有家族史,lPET显示孪生子中壳核摄取18F-dopa量较正常组下降86%,l提示孪生子患PD的一致性很高。PD家系的致病基因研究发现,l第4号染色体q21的α-突触核蛋白(α-synuclein)基因突变,l导致α-突触核蛋白53号氨基酸Ala转换为Thr,l该基因参与影响神经元可塑性的突触前蛋白编码,l其突变可能增高了DA能神经元对神经毒素的敏感性。其病理学发现黑质内存在典型的Lewy体,l临床特点表现为发病年龄轻,l病程短,l许多病例并发痴呆。因此称之为第四号染色体连锁的PD(PARKII)。但是,l资料表明α-突触核蛋白基因突变只是引起家族性PD的一种罕见原因。在日本学者报道的青少年型家族性PD家系中,l其致病基因定位在第6号染色体上(称为PARK12),l称为Parkin基因,l具有隐性遗传的特性。病理特点主要是黑质DA能神经元严重变性,l但无Lewy体,l临床上这些患者早期对于L-dopa治疗的反应良好,l当时很快出现L-dopa诱导的异动症和症状波动。新近研究又发现了一个家族性常染色体显眭遗传、i具有Lewy体的PD致病基因(PARKI3),l临床特征类似于散发性PD,l多数患者与德国北部和丹麦的人群有血缘关系。分子生物学研究发现,l多种线粒体DNA突变与PD有关,l主要是碱基替换或缺失,l但是流行病学研究发现PD不具有线粒体疾病的母系遗传特点。

(3)氧化应激和自由基生成:i自由基可使不饱和脂肪酸发生脂质过氧化,l后者对蛋白质和DNA产生氧化损伤,l导致细胞变性死亡。PD患者,l由于遗传和环境因素的作用,l黑质DA能神经元不能有效地清除在氧化过程中产生的自由基及其他有毒物质,l使其含量超过正常范围,l从而导致黑质细胞变性死亡。

(4)神经系统老化:iPD主要发生于中老年人,l40岁以前发病十分少见,l资料显示30岁以后,l随年龄的增长,l黑质DA能神经元始呈退行性变,l酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶活力逐渐减弱,l纹状体DA含量减少,l有报道正常人纹状体DA含量每10年约以7.4%速率呈年龄依赖性线形减少。可能由于某些因素加速了神经系统老化从而引起PD。

(5)免疫学异常:i临床研究发现PD患者细胞免疫功能降低,l如IL-1活性明显下降,lPD患者的脑脊液中存在抗DA能神经元的抗体。细胞培养发现PD的血浆和脑脊液具有抑制大鼠中脑DA能神经元生长的功能,l且血清对大鼠中脑DA能神经元具有补体介导的细胞毒作用。国外学者报道用牛中脑组织匀浆或MES23.5细胞株分别免疫豚鼠可使豚鼠的黑质DA能神经元变性坏死,lTH活性减低和DA含量减少,l以上研究结果提示由于多种因素,l使黑质的细胞形成自身抗原,l通过自身免疫反应介导了黑质的损伤。

(6)细胞凋亡:i研究发现PD患者脑内5%的黑质DA能神经元存在细胞凋亡的特征性病理变化,l目伴a肿瘤坏死因子受体和Bcl-2原癌基因表达增高,l因此细胞凋亡可能是DA能神经元变性的基本步骤。

【临床表现】

发病年龄平均约55岁,l大部分患者发生在60岁以后,l偶有20多岁发病者,l起病隐袭,l缓慢进展。主要症状有静止性震颤、i肌张力增高、i运动迟缓、i姿势步态障碍,1初发症状以震颤最多(60%~70%),l步行障碍(12%)、i肌强直(10%)、i动作迟缓(10%)等次之。症状常呈N字型进展(65%~70%),l自一侧下肢开始者(25%~30%)次之,l两侧下肢同时开始者极其少见。

1.震颤(tremor)是由于相互拮抗的肌群发生节律的交替收缩所致,l常是PD的首发症状,l多从一侧上肢开始,l典型的震颤是拇指与屈曲的示指间呈搓丸样动作,l其节律为4Hz~6Hz,l安静时出现,l紧张时加剧,l入睡后消失。一侧肢体的运动如握拳或松拳,l可引起另一侧肢体出现震颤或加重震颤,l这是一个有用的检查潜在震颤的临床试验。震颤虽先出现于肢体的远侧,l多由一侧上肢的远端开始,l然后逐渐扩展到同侧下肢及对侧上肢、i下肢。下颌、i口唇、i舌头及头部一般均最后受累。上下肢皆有震颤时,l上肢震颤的幅度比下肢大。少数思者,l尤其70岁以上发病可不出现震颤。

2.肌强直(rigidity) 是指锥体外系病变导致的肌张力增高,l屈肌和伸肌张力同时增高,l在关节进行被动运动时,l增高的肌张力始终保持一致,l均匀阻力称为“铅管样强直”,l如同时存在震颤,l检查时可感觉在均匀阻力中出现断续停顿,l称“齿轮样强直”。肌强直与锥体束受损时出现的肌张力增高或痉挛不同,l后者表现为被动运动开始时阻力明显,l随后迅速减弱,l如同打开水果刀的折刀样感觉,l常伴腱反射亢进和病理征。早期病例可见“路标现象”,l是腕关节伸肌强直所致。令患者将双肘搁在桌上,l使两臂及腕的肌肉尽量放松。正常人此时腕关节与前臂约成90°屈曲,l而在PD患者腕关节或多或少仍保持伸直位置,l好像竖立的路标。其产生的机制认为是黑质细胞的变性,l致下行的黑质-网状结构-脊髓通路的兴奋性丧失使γ细胞的活动性减退和a细胞的活动性增强,l这种不平衡的结果产生了肌强直。

3.运动迟缓(bradykinesia)11表现随意动作减少,l包括始动困难和动作缓慢,l起床、i翻身、i步行、i方向变换等动作迟缓、i面肌活动减少,l面部缺乏表情,l双眼凝视.瞬目减少,l如同“面具脸”,l手指精细动作(如扣钮、i系鞋带等)困难,l书写时字越写越小,l呈现“写字过小征”。

4.姿势步态异常11由于四肢、i躯干和颈部肌强直使患者站立时呈特殊屈曲姿势,l头部前倾,l躯干俯屈,l上肢的肘关节均略为弯曲。指间关节伸直,l拇指对掌。走路拖步,l起步困难,l迈步前身体前倾,l随病情进展呈小步态,l行走时自动摆臂动作消失,l躯干与颈部僵硬使转弯时连续小步。由于姿势平衡障碍导致重心不稳,l晚期坐位、i卧位起立困难。行走呈慌张步态。迈步后以极小的步伐前冲,l愈走愈快,l不能立即停步,l下坡时更明显。

5.其他症状 PD的自主神经症状比较普遍,l常见皮脂腺、i汗腺分泌亢进引起脂颜、i多汗,l消化道蠕动障碍引起顽固性便秘,l交感神经功能障碍导致直立性低血压等,l部分患者晚期出现轻度认知功能减退,l常见抑郁和视幻觉。

6.辅助检查 血和脑脊液常规化验均无异常。CT、iMRI也无明显异常。采用高效液相色谱-电化学法(HPLC-EC)检测可发现PD患者的脑脊液和尿中高香草酸(HVA,lDA的主要代谢产物)降低。基因检测:i在少数家族性PD患者,l采用DNA印记技术,lDNA序列分析监测基因突变。功能影像学检测;采用PET或SPECT用特定的放射性核素检测,l疾病早期可显示PD患者脑内DAT功能显著降低,lD2型DA受体(D2R)活性在早期超敏,l后期低敏,lDA递质合成减少,l对PD早期诊断、i鉴别诊断及监测病情进展有一定价值。

【诊断】

1.中老年发病,l缓慢进行性病程。

2.四项主征(静止性震颤、i肌强直、i运动迟缓、i姿势步态障碍)中至少具备两项,l前两项至少具备其中之一,l症状不对称。

3.左旋多巴治疗有效。

4.患者无眼外肌麻痹、i小脑体征、i体位性低血压、i锥体系损害和肌萎缩等。

二、i检验诊断

尽管实验室检查对PD的诊断不具有决定性意义,l但对PD的早期诊断、i鉴别诊断及病程的监测还是有一定的参考价值,l特别是近年来发现的PD致病基因对PD的诊断更具有价值。

【一般检验项目】

1.高香草酸(homovanillic1acid,lHVA)11多巴胺代谢的最终产物主要是高香草酸(HVA),l还有二羟苯乙酸(DOPAC)等,l其中以HVA的含量最高。测定HVA可作为间接反应脑内多巴胺含量变化的指标。

(1)检测方法;高效液相色谱法。

(2)标本:i脑脊液、i尿液。

(3)参考范围:i脑脊液54.9nmol/L~275.0nmol/L。

(4)临床诊断价值和评价:i帕金森病患者脑脊液常规及生化检查正常,l脑脊液中多巴胺的代谢产物高香草酸(HVA)含量减低,l尿液中HVA排泄也减低。经治疗后HVA含量可上升,lHVA含量的变化可作为帕金森病的辅助诊断及疗效观察依据。

(5)方法学评价和问题:iHVA的测定方法有很多,l主要有分光光度比色法、i高效液相色谱分析法和竞争性酶免疫分析法。高效液相色谱法检测HVA的敏感性和特异性比其他方法高,l但需专门的仪器和试剂。分光光度比色法由于容易受到芳香环化合物的干扰,l敏感性和特异性较差,l但操作简便。

2.5-羟吲哚乙酸(5-hydroxyindoiacetic1acid,l5-HIA)

(1)检测方法:i高效液相色谱法。

(2)标本:i脑脊液。

(3)参考范围:i57.2nmol/L~260.0nmol/L。

(4)临床诊断价值和评价:i除脑脊液中多巴胺的代谢产物高香草酸(HVA)含量减低外,l脑脊液中5-羟色胺的代谢产物5-HIA也减低。5-HIA含量的变化司作为帕金森病的辅助渗断及疗效观察依据,l也可用来鉴别狂躁性精神病(增高)和癫痫、i帕金森病及抑郁性精神病(降低)等。

(5)方法学评价和问题:i见HAV测定。

3.肿瘤坏死因子-α(TNF-α)

(1)检测方法:iELISA法。

(2)标本:i脑脊液。

(3)临床渗断价值和评价:i有研究表明帕金森病患者脑脊液中TNF-α量明显高于正常人,l但TNF-α的升高是否由帕金森病病变本身引起还不清楚,l也有可能是帕金森病患者在经药物治疗后引起的TNF-α升高。

【特殊检验项目】

1.Parkin基因突变

(1)检测方法:iPCR-RELP、iPCR-SSCP、i基因测序。

(2)标本:i抗凝全血。

(3)临床诊断价值和评价:i目前已发现Parkin基因的外显子缺失和点突变是导致帕金森病的原因。至今,l已在日本、i欧美及犹太人中发现了十多种不同突变与该病有关,l并且约20%~35%的常染色体隐性遗传PD患者与Parkin基因突变有关,l部分患者的发病年龄可以高到59岁。约33%50岁前发病的中国人PD患者的Parkin基因存在缺失突变,l进一步证明该基因突变与早发型PD有密切关系。因此,l检测患者的Parkin基因突变可作为早发PD的基因诊断手段。

(4)方法学评价和问题:iPCR-SSCP是目前常用的点突变初筛方法,l适用于临床可疑患者。但PCR-SSCP也存在一些缺点,l如PCR产物片段不能太长,l否则检出率明显下降。最直接、i最准确的方法是DNA直接测序法.但该方法需DNA测序仪,l测序存在一定的困难。

2.α-synuclein基因突变

(1)检测方法:iPCR-RELP、iPCR-SSCP、i基因测序。

(2)标本:i抗凝全血。

(3)临床渗断价值和评价:i1997年克隆了第一个与常染色体显性遗传家族性PD相关的基因,l称为α-synuclein基因,l该基因的第三号外显子的第209核苷酸位点G被A替代是导致该家族性PD的致病原困。另一个第三号外显子的第80核酸位点的G被C替代(Ala30Pro)与在德国发现的一个大家族遗传性PD连锁。多个研究单位对不同国家的人群包括中国人的PD患者的α-synuclein基因进行分析,l未发现任何突变,l提示该基因突变可能只与极少数家族性PD有关。研究结果提示,l家族性PD中,l发生α-synuclein基因突变是非常罕见的;α-synuclein基因突变可能只与那些以发病年龄早、i高外显率、i常染色体显性遗传为特征的家族性PD有关。

(4)方法学评价:i见Parkin基因突变检测。

3.N-乙酰基转移酶(N-acetyltranferase,lNAT2)基因多态性

(1)检测方法:iPCR-RELP、iPCR-SSCP、i基因测序、i荧光定量PCR。

(2)标本:i抗凝全血。

(3)临床诊断价值和评价:iNAT2是体内重要的Ⅱ相解毒酶,l在各种内外源性神经毒素体内代谢解毒过程中起重要作用,l如发生突变,l则会降低对这些毒物的解毒功能。NAT2基因多态性与PD遗传易患性的研究各家报道不一,l有报道NAT2慢乙酰化基因型与西班牙人早发PD相关。也有研究显示NAT2慢乙酰化基因型与家族性PD相关,l与散发性PD无关。我国学者认为NAT2慢乙酰化基因型和M1等位基因与早发PD相关,l有研究显示NAT26A等位基因在早发PD组频率明显升高,l在晚发PD组频率差异无显著性,l提示NAT26A等位基剧可能参与了神经毒素的解毒且与发病年龄有关。

4.1DJ-1基因突变

(1)检测方法:iPCR-RELP、iPCR-SSCP、i基因测序、i荧光定量PCR。

(2)标本:i抗凝全血。

(3)临床诊断价值和评价:iDJ-1是PD较常见的致病基因,l其在PD人群中的突变频率大约为1%左右。自8003年Bonifati在2个家系中发现此基因突变后,l有关DJ-1的研究已成为目前研究的热点。虽然在已知的PD致病基因中,lDJ-1基因突变是仅次于Parkin基因突变的较常见遗传性病因,l但总体来讲,lDJ-1的突变频率还相当低,l在早发PD中仅占1%~2%或是更低,l而且在某些种族中可能不存在DJ-1的突变。到目前为止,l已发现DJ-1有10余种不同的突变,l包括错义突变、i截短突变、i剪切位点突变和大片断缺失等。有研究对分别来自中国、i马来西亚和印度的40例早发PD患者和25例隐性遗传性PD患者进行基因筛查,l结果没有发现上述任一种病理性突变,l只是在几个内含子区发现了一些可能的多态。有学者对41例中国台湾早发PD患者进行的DJ-1基因筛查也未发现任何病理性突变。这些实验说明,lDJ-1可能在亚洲PD的发病中并不具有重要作用,l但是这些结果也可能是样本量小造成的假象。

【应用建议】

1.当临床上的证据支持PD诊断时,l可选择脑脊液和尿液HAV含量的检测进行辅助诊断,l也可选择脑脊液5-HIA的检测。

2.对PD进行早期诊断可选择Parkin基因突变检测,l也可同时进行DJ-l基因突变、iNAT2基因多态性及α-synuclein基因突变的检测。

3.判断治疗效果时,l可选择脑脊液和尿液HAV含量的检测、i脑脊液5-HIA的检测和脑脊液肿瘤坏死因子-α检测。