一、i疾病概述
运动神经元疾病(motor1neuron1disease，lMND)是一组病因未明，l主要累及上下运动神经元的慢性进行性变性疾病，l病变以脊髓前角、i桥延脑颅神经运动核和锥体束为主。以上、i下运动神经元合并受损最为常见，l如肌萎缩侧索硬化(ALS)。
【病因和发病机制】
除20％家族性ALS是由铜／锌超氧化物歧化酶基因突变，l造成自由基和氧化损伤而导致神经元凋亡外，l大多数运动神经元病的病因尚未明确。
1.遗传因素 虽然大多数MND是散发的，l但约5％左右的病例有家族史及孪生的MND，l推测遗传可能是导致发病的一个因素。现已明确，l家族性成年型ALS是导致发病的一个因素。家族性成年型ALS的发病规律属常染色体显性遗传而青年型则常染色体显性、i隐性遗传均有。HLA的研究成果不甚一致，lALS快速进展型与HLA-A3关系密切，l而慢性进展型则HLA-B12频率增加，lHLA-BW35与散发型ALS有关。家族型为5％～10％。约15％的家族性ALS存在铜锌超氧化物歧化酶SOD基因的突变。该基因位于人染色体21q22.1，l其突变可导致SOD活性丧失。近30％的家族性ALS的SOD活性降低，l距临床症状可相差几年。用人的突变基因导致的“ALS”转基因动物可引起神经元的变性。目前认为散发性ALS可能与染色体22长臂上的基因连锁，l与轴浆运输有关，l则34Kb的基因组片段(包括人NFH基因)导致的“ALS”转基因动物鼠，l表现与ALS相似及轴突肿胀。NF-H与P蛋白系统的血液组基因邻近在ALS中P蛋白的P2表现型增加。
2.病毒感染与恶性肿瘤11由于ALS与脊髓灰质炎均侵犯脊髓前角细胞，l在英国某些地区的ALS患者群中，l既往有较高的脊髓灰质炎发病史，l因而推测MND与脊髓灰质炎病毒或脊髓灰质炎样病毒的慢性感染可能存在某种关系。但在ALS患者的血清及脑脊液中均未发现脊髓灰质炎病毒抗体。在ALS患者的神经组织中亦未找到脊髓灰质炎病毒、i病毒有关的抗原以及核酸系列。部分与肿瘤并发的MND样综合征在肿瘤获得成功治疗后，lMND样症状也获得缓解，l其机制尚不清楚。
3.兴奋性氨基酸毒性作用 谷氨酸为中枢神经系统中一种重要的兴奋性神经递质，l其毒性作用可导致蛋白的分解，l自由基生成，l脂质超氧化使神经元自行溶解，l钙离子内流可激活核酸内切酶，l引起DNA的裂解及核的崩解，l导致细胞死亡。从山黧豆中和从苏铁(eycad)种子提取的毒素注入灵长类动物可造成类似运动神经病的动物模型。在印度、i前苏联及我国西北地区均有服用未经处理的山黧豆面而出现侧索硬化综合征的报道。此外，l天门冬氨酸代酣异常以及前角细胞中胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性下降。因而有人提出应用苏氨酸使抑制性氨基酸(甘氨酸)水平增高，l可改善ALS的症状。
4.免疫异常11患者血液及脑脊液中存在抗神经IgG或IgM类抗体和抗甲状腺抗体。但没有发现抗器官或非器官的特异性抗体。约10％～75％的ALS患者血清中有抗GMl抗体。细胞免疫方面：i患者淋巴细胞对中枢神经系统髓鞘的细胞介导免疫增强，l血清中CD3，lCD8，lLeu7阳性细胞减少，lCD4／CD8比值增加。脊髓及运动皮质存在大量小胶质细胞、i增生的星形细胞，l脊髓实质及血管周围的T淋巴细胞浸润，lT细胞与巨噬细胞呈激活状态。
以往人们认为ALS的变性过程仅局限于运动神经元，l现已逐渐认识到该病是一种以运动系统变性为核心特征的、i涉及多个系统的变性疾病。①脑脊液中谷氨酸含量增高，l神经元外谷氨酸聚集，l对其产生兴奋性毒性；②氧化应激：i代谢中许多氧自由基损害生物膜脂类物质、i核酸而毒害细胞；③自身免疫机制：i约7.4％患者有腑脊液神经节苷脂GM1-IgM抗体，l少数有GD1-IgM带和M蛋白。也可合并单克隆丙种球蛋白病，l少数有L型电压依赖Ca++通道α1亚单位的IgG抗体；④神经生长因子缺乏；⑤病毒感染：i脊髓灰质炎后数年，l患者可出现类似运动神经元病表现的灰炎后综合征(post1polio1syn-drome)；⑥中毒因素：i铝、i锰、i硅过多沉积在中枢神经系统内，l破坏神经元骨架而致病。日本学者发现土中高钙、i高镁地区发病率高。
【临床表现】
根据病变部位和临床症状，l可分为下运动神经元型(包括进行性脊肌萎缩和进行性延髓麻痹)，l上运动神经元型(原发性侧索硬化)和混合型(肌萎缩侧索硬化)三型。各型运动神经元疾病间的关系见图5-1-1。部分患者乃系这一疾病单元在不同发展阶段的表现，l如早期只表现为肌萎缩，l以后才出现锥体束症状而呈现为典型的肌萎缩侧索硬化，l但也有的患者病程中只有肌萎缩，l极少数患者则在病程中只表现为缓慢进展的锥体束损害症状。
1.下运动神经元型 多于30岁左右发病。通常以手部小肌肉无力和肌肉逐渐萎缩起病，l可波及一侧或双侧，l或从一侧开始以后再波及对侧。因大小鱼际肌萎缩而手掌平坦，l骨间肌等萎缩而呈爪状手。肌萎缩向上扩延，l逐渐侵犯前臂、i上臂及肩带。肌力减弱，l肌张力降低，l腱反射减弱或消失。肌束颤动常见，l可局限于某些肌群或广泛存在，l用手拍打，l较易诱现。少数肌萎缩从下肢的胫前肌和腓骨肌或从颈部的伸肌开始，l个别也可从上下肢的近端肌肉开始。颅神经损害常以舌肌最早受侵，l出现舌肌萎缩，l伴有颤动,1以后腭、i咽、i喉肌、i咀嚼肌等亦逐渐萎缩无力，l以致患者构音不清、i吞咽困难、i咀嚼无力等。球麻痹可为首发症状或继肢体萎缩之后出现。
晚期全身肌肉均可萎缩，l以致卧床不起，l并因呼吸肌麻痹而引起呼吸功能不全。如病变主要累及脊髓前角者，l称为进行性脊肌萎缩，l又因其起病于成年，l又称成年型脊肌萎缩，l以有别于婴儿期或少年期发病的婴儿型和少年型脊肌萎缩，l后两者多有家族遗传因素，l临床表现与病程也有所不同，l此不予详述。倘病变主要累及延髓运动神经核，l称为进行性延髓麻痹或进行性球麻痹。
2.上运动神经元型 表现为肢体无力、i发紧、i动作不灵。因病变常先侵及下胸髓的皮质脊髓束，l故症状先从双下肢开始，l以后波及双上肢，l且以下肢为重。肢体力弱，l肌张力增高，l步履困难，l呈痉挛性剪刀步志，l腱反射亢进，l病理反射阳性。若病变累及双侧皮质脑干，l则出现假性球麻痹状，l表现发音不清、i吞咽障碍，l下颌反射亢进等，l称原发性侧索硬化，l临床上较少见，l多在成年后起病，l一般进展甚为缓慢。
3.上、i下运动神经元混合型通常以手肌无力、i萎缩为首发症状，l从一侧开始以后再渡及对侧，l随病程发展出现上、i下运动神经元混合损害症状，l称肌萎缩侧索硬化。一般上肢的下运动神经元损害较重，l但肌张力可增高，l腱反射可活跃，l并有病理反射，l当下运动神经元严重受损时，l上肢的上运动神经元损害症状可被掩盖。下肢则以上运动神经元损害症状为突出。球麻痹时，l舌肌萎缩，l震颤明显，l而下颌反射亢进，l吸吮反射阳性，l显示上下运动神经元合并损害。病程晚期，l全身肌肉消瘦萎缩，l以致抬头不能、i呼吸困难、i卧床不起。本病多在40岁～60岁间发病，l约5％～10％有家族遗传史，l病程进展快慢不一。
肌电图检查 患肌的针电极肌电图可见纤颤、i正尖和束颤等自发电位，l运动单位电位的时限宽、i波幅高、i可见巨大电位,1重收缩时运动单位电位的募集明显减少，l作肌电图时应多选择几块肌肉包括肌萎缩不明显的肌肉进行检测，l有助于发现崎床下的肌肉病损，l少数患者周围神经运动传导速度可减慢。有条件时可作脊髓磁共振象检查，l可显示脊髓萎缩，l部分病例可有额颞叶萎缩。
【诊断和鉴别诊断】
根据发病缓慢隐袭，l逐渐进展加重.具有双侧基本对称的上、i下或上下运动神经元混合损害症状，l而无客观感觉障碍等临床特征，l并排除了有关疾病后，l一般诊断并不困难。1994年，l世界神经病学联盟提出了EI1Escorial诊断标准，l见下表。
1998年，l美国弗吉尼亚Airlie1House(1998)又对EI1Esco-rial标准进行了补充和修订，l并得到国际神经病学界广泛认可。
(1)ALS的诊断标准
1)必须有：i①临床、i电生理或神经病理的下运动神经元变性证据；②临床检查证实上运动神经元变性;③通过病史或检查发现在一个区域内或从一个区域到另一个区域逐渐进展的症状。
2)同时不应有：i①可由其他疾病电生理和病理证据解释的下运动神经元和／或上运动神经元变性体征；②其他疾病的神经影像证据可解释的临床和电生理特征。
(2)ALS的临床诊断研究：i病史、i体检和神经系统检查必须在中枢神经系统4个区域(脑干、i颈、i胸、i腰骶)(见下表)查出上、i下运动神经元损伤的临床证据，l根据临床提示作神经电生理、i神经影像学和临床实验室等检查，l除外其他疾病。
1)临床确诊的ALS：i仅根据临床证据确定中枢神经系统4个区域中有3个区域存在上、i下运动神经元症状和体征。
2)临床拟诊的ALS：i仪根据临床证据确定中枢神经系统4个区域中有2个区域存在上、i下运动神经元症状和体征
3)实验室支持拟诊的ALS：i仅1个区域存在上和下运动神经元损伤的临床体征，l或1个区域仅存在上运动神经元损伤的临床体征而至少两个肢体存在下运动神经元损伤体征的肌电图诊断标准，l并通过神经影像学和临床实验室检查除外其他疾病。
4)临床可疑的ALS：i仅1个区域同时出现上和下运动神经元损伤的临床体征，l或2个以上区域仅出现上运动神经元损伤的临床体征；或先于上运动神经元出现下运动神经元损伤体征，l但不能通过临床资料结合神经电生理、i神经影像学或实验室检查证实临床拟诊或实验室支持的ALS诊断，l必须除外其他疾病。
(3)ALS的电生理诊断：i临床诊断ALS患者需电生理检查：i①在临床损害区域确定下运动神经元功能障碍；②在临床未发现损害区域检测下运动神经元功能障碍的电生理证据；③除外其他病理生理学过程。
(4)ALS神经影像学检查：i除外貌似散发性ALS，l其他可引起上运动神经元和／或下运动神经元损害的疾病。
(5)ALS的神经病理学研究：i生存患者肌肉活检可支持或除外散发性ALS。
本病应与下列疾病相鉴别：i
1.颈椎病为中老年人普遍存在的脊椎退行性变，l当引起上肢肌萎缩，l伴下肢痉挛性力弱，l且无感觉障碍时，l与运动神经元病表现相似，l有时鉴别甚为困难。但颈椎病病程十分缓慢，l再根据颈椎X线片或颈椎CT扫描或脊髓磁共振象上的阳性发现，l并与临床症状仔细对比分析，l当可作出正确判断。
2.颅颈区畸形 颅底凹陷症等颅颈区畸形，l可引起后组颅神经损害，l上肢肌萎缩，l下肢痉挛性瘫痪，l但多早年起病，l病程缓慢，l常有颈项短、i小脑损害症状及感觉障碍，lX片有相应阳性发现，l可作鉴别。
3.脊髓和枕骨大孔附近肿瘤 颈髓肿瘤可引起一侧或两侧上肢肌萎缩伴痉挛性截瘫，l后者还有后组颅神经损害症状.但肿瘤有神经根性刺激症状和感觉障碍，l膀胱排尿功能障碍常见，l双侧症状往往不对称，l脑脊液蛋白增高，l可有椎管梗阻表现，l脊髓造影和磁共振象检查可提供较确切诊断依据。
4.脊髓蛛网膜炎 颈髓蛛网膜炎也可引起上肢肌萎缩和下肢痉挛性瘫痪，l但多呈亚急性起病，l病情常有反复，l双侧症状不对称，l感觉障碍弥散而零乱，l脑脊液常有异常。
5.继发于其他疾病的肌萎缩侧索硬化症状群11如某些代谢障碍(低血糖等)、i中毒(汞中毒等)，l以及恶性肿瘤有时也可引起类似肌萎缩侧索硬化的临床表现，l此时，l须注意查找原发疾病。
二、i检验诊断
MND诊断更多依赖于临床表现及神经电生理检查。检验项目如血清磷、i钙、i甲状腺激素、i免疫学指标、i重金属含量和尿特殊蛋白检查主要用于排除引起类似ALS临床表现的其他疾病。抗神经节苷脂GM1抗体(anti-GM11ganglioside1antibody)、i抗L型电压依赖性钙通道(L-voltage-gated1calcium1channels，lL-VGCC)抗体等检验项目反映了免疫机制参与部分ALS的发病，l对其诊断有一定的辅助作用。
【一般检验项目】
1.免疫球蛋白
(1)检测方法：i激光散射比浊法、i放射免疫法。
(2)标本：i血清、i脑脊液。
(3)参考范围：i血清IgG11(1.440±0.248)g／L
脑脊液 15岁～20岁11(35±20)mg／L
21岁～40岁11(42±14)mg／L
41岁～60岁(42±10)mg／L
61岁～87岁11(58±16)mg／L
清蛋白商值<9
IgG指数<0.6
(4)临床诊断价值及评价：i脑脊液(CSF)中IgG水平与血脑屏障通透性有关。临床上一般以清蛋白(Alb)商值反映血脑屏障的功能，l以IgG指数反映中枢神经系统鞘内合成IgG能力。清蛋白商值<9时，l表示血脑屏障无明显损伤；9～14为轻度损伤；14～33为中度损伤；33～100为重度损伤；>100为完全破裂。正常人lgG指数<0.6，l若>0.6则意味着鞘内合成IgG增高，l多见于亚急性硬化性全脑炎、i格林巴利综合征、i多发性硬化、i部分脑血管意外等。部分MND病例的血清及脑脊液中IgG升高，l同时伴有异型球蛋白血症。部分ALS的CSF总蛋白升高、i出现寡克隆带，l蛋白水平与生存月数无相关，l也与ALS发病年龄无关。但也有研究认为上述变化与ALS无关。
(5)方法学评价和问题
1)血浆IgG含量达g／L水平，l可采用免疫单向扩散、i免疫比浊测定等方法，l目前主要采用免疫比浊法中的激光散射比浊法；而脑脊液、i尿液等体液中IgG含量仅为mG／L水平，l应采用比较灵敏的免疫学标记技术如RIA。
2)标准曲线问题：i每次均应制作新的校准曲线，l并利用数据处理软件拟合最佳校准曲线。
3)脑脊液IgG含量测定问题：i应测定血液和脑脊液中IgG和Alb值，l并计算清蛋白商值和IgG指数，l计算公式如下：i
清蛋白商值=CSF中IgG／血清Alb×11000
IgG指数=(CSF中IgG／血清中IgG)÷(CSF中Alb／血清中Alb)
2.脑脊液常规
(1)外观：i清亮。
(2)细胞计数：i脑脊液细胞学检查均在正常范围内。
(3)脑脊液生化检查：iALS的血生化检验如肝、i肾功能及肌酸激酶在正常范围，l但病情发展迅速者CK可升高50％。某些疾病如甲亢、i甲旁亢、i异常蛋白血症伴有ALS综合征时可进行血清磷、i钙、i甲状腺功能和免疫学等指标检测。其他如蛋白定量检查与寡克隆区带检测对ALS的确诊缺乏特异性。
【特殊检验项目】
1.抗神经节苷脂抗体
(1)测定方法：i酶联免疫吸附试验法(ELISA)。
(2)标本：i血清、i脑脊液。
(3)参考范围：i血清抗GM1-IgM抗体滴度<1：i800；抗GM1-IgG抗体的滴度<1：i200。脑脊液抗GM1-IgM抗体吸光度<0.1，l抗GM1-IgG抗体吸光度<0.1。
(4)临床诊断价值和评价
1)神经节苷脂是细菌毒素受体及自身抗体的作用靶位，l也具有调节神经细胞功能的作用，l其抗体可用于运动神经元疾病及其他周围神经疾病，l如多灶性运动神经病、i急性炎性脱髓鞘性神经病、i慢性炎性脱髓鞘性神经病和多灶性运动神经病变等的辅助诊断。抗GM-1抗体在ALS患者血清阳性率不一(5％～78％)，l也有学者认为抗GM抗体免疫活性较低，l不足以导致ALS发病，l可能是神经组织退变而引起的继发性改变。
2)多灶性运动神经病体现有非对称性下运动神经元无力，l运动传导阻滞，l高滴度抗GM1抗体三联症，l病程进展缓慢，l早期患者有正常的腱反射，l其临床表现难以与经典的ALS区别。极高滴度的抗GM1抗体(>1：i61400)出现于下运动神经元疾病，l而很少出现于经典的ALS。而ALS虽然抗GM1抗体滴度也可增高，l但无法与MMN相比。
(5)方法学评价和问题
1)本法的优点有特异、i简便、i可同时测定大量标本、i易于标准化及底物处理。主要缺点为受检标本需经稀释(1：i50～1：i200)后才能进行测定，l否则血清中高浓度的非特异性IgG和其他干扰物质会引起阴性本底过高，l影响结果的判断。
2)标本的采集、i贮存应避免标本溶血、i标本被细菌污染、i标本贮存过久和标本凝集不全等情况。有人认为大约40％的人血清标本中含有非特异性干扰物质，l可以不同程度影响检测结果。常见的干扰物质有：i类风湿因子、i补体、i嗜异性抗体、i嗜靶抗原自身抗体、i医源性诱导的抗鼠Ig(s)抗体、i交叉反应物质和其他物质等。
2.抗L型电压依赖性钙通道抗体
(1)测定方法：i放射免疫法(RIA)。
(2)标本：i血清。
(3)参考范围：i<23fmol／L(美国)。
(4)临床诊断价值和评价：i有些ALS患者的血清中存在抗L型电压依赖性钙通道(L-voltage-gated1calcium1channels，lL-VGCC)抗体，l其滴度与病情进展程度相关。同时VOCC抗体并不仅仅出现在ALS患者血清中，l肌无力综合征(Lambert-Eaton1syndrome，lLEMS)和获得性神经性肌强直(acquired1neuromyotonia，lIsaacs1Syndrome，lANM)患者VGCC抗体也可呈阳性，l后两者的抗体亚型多为抗P／Q型VGCC抗体。VGCC抗体属于自身抗体范畴，l所以某些自身免疫性疾病可能有交叉反应，l要注意鉴别。
3.抗Fas抗体
(1)测定方法：i酶联免疫吸附试验法(ELISA)。
(2)标本：i血清。
(3)参考范围：i<17.34ng／μl。
(4)临床诊断价值和评价：i抗Fas抗体的水平高低并不能反映ALS发病时间的长短及发病阶段，l抗Fas抗体诱导的凋亡途径不仅存在于神经组织中，lALS中发生的凋亡也不仅限于运动神经元。因此，l抗Fas抗体在ALS中不是一个主要、i特异地检测运动神经元凋亡的指标，l而是在ALs以及其他神经变性疾病中都存在的一个非特异性指标。
4.超氧化物歧化酶1(superoxide1dismutase，lSOD1)基因
(1)测定方法：iPCR-SSCP、i测序分析。
(2)标本：iEDTA-K2抗凝全血。不能使用肝素抗凝剂，l因为肝素是Taq酶的强抑制剂，l而且在其后的核酸提取步骤中很难去除。
(3)临床诊断价值和评价：i5％～10％ALS患者属于家族性肌萎缩侧索硬化症(familial1ALS，lFALs)，l20％的FALS患者存在SOD1变异。现已发现的SOD1基因突变数目多达107种，l它们大多为错义突变引起表达蛋白中某个氨基酸的替换，l少数为早期终止突变，l产生截短型的SOD1蛋白。还有一些为插入或缺失导致的移码突变。FALS与散发型ALS病例中SOD1基因的变化在不同地区、i不同人群中具有差异。通过研究不同人群中SOD1基因的突变频率能够提供有意义的遗传咨询信息，l同时就SALS中的SOD1基因突变位点进行筛选。
(4)方法学评价和问题
1)PCR-SSCP法简便、i快速、i灵敏、i不需要特殊的仪器，l而且标本适用范围广，l适合临床实验的需要。该方法可检测出碱基置换、i核苷酸片段缺失等多种类型的突变，l而且还能对mRNA进行分析，l适用大量标本的筛查，l并可以发现靶DNA片段中未知位置的碱基突变，l因而有广阔的应用前景。但它也有不足之处：i只能作为一种突变检测方法，l还需进一步测序来最后确定突变的位置和类型；电泳条件要求较严格；某些位置的点突变对单链DNA分子立体构象的改变不起作用或作用很小时，l聚丙烯酰胺凝胶电泳可能无法分辨造成漏检。
2)DNA序列自动化分析技术具有简单、i安全、i精确，l便于实现自动化分析，l能够满足绝大多数DNA样品序列分析的需要等特点。然而，l测序反应需要单链模板、i特异的寡核苷酸引物和高质量的DNA聚合酶，l同时该法测定的序列是酶促反应生成的产物，l其准确性可能受碱基错误掺入的影响，l并且难以分析有碱基修饰和存在二级结构的DNA样品。