神經(jīng)元變性
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神經(jīng)元變性(degeneration of neuron),發(fā)生于神經(jīng)元的變性,形式及原因多樣。神經(jīng)元是神經(jīng)組織的主要細胞成分,由細胞體及細胞突起(即軸突及樹突)構(gòu)成。神經(jīng)元變性除胞體腫脹、水腫或胞體皺縮、核固縮、脂肪變性、脂褐素沉積等一般的細胞變性表現(xiàn)以外,還可以見到尼斯爾氏體溶解,原發(fā)性神經(jīng)元系統(tǒng)性變性,神經(jīng)原纖維變性,各種細胞內(nèi)包涵體、軸索及髓鞘變性等特殊性改變。
尼氏體溶解 尼氏體是神經(jīng)細胞胞漿內(nèi)散在的嗜堿性顆粒。由德國神經(jīng)病理學家 F .尼斯爾于1894年發(fā)現(xiàn),故名。電鏡顯示尼氏體由密集的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體構(gòu)成。尼氏體溶解的原因和機制與其他實質(zhì)器官的混濁腫脹相同,是細胞受損,胞漿內(nèi)成分水解,損害不重時可以完全恢復,因此它是神經(jīng)元的急性可逆性變性過程。又分兩種類型。①周圍性尼氏體溶解。幾乎所有急性疾患如感染、中毒等都可以引起。此時,神經(jīng)元胞體腫脹,胞漿周邊的尼氏體溶解消失。②中央性尼氏體溶解。表現(xiàn)為神經(jīng)元腫脹,胞體中心的尼氏體最早溶解消失,核偏位。運動神經(jīng)元的軸索受傷(如被切斷)時,首先出現(xiàn)中央性尼氏體溶解,所以這又稱為軸索反應。某些疾病(如脊髓灰質(zhì)炎)時前角運動細胞也表現(xiàn)為中央性尼氏體溶解。
缺氧性損傷 見于血流減少或停止、氧張力低下、持續(xù)癲癇等低氧狀態(tài)或毒性因子作用時。由于糖是神經(jīng)組織的主要代謝物質(zhì),低血糖時出現(xiàn)的神經(jīng)元損傷與缺血缺氧的表現(xiàn)基本相同。
最早期表現(xiàn)為微小空泡形成,神經(jīng)元胞體體積正?;蜉p萎縮,核輕度皺縮,胞漿內(nèi)均勻散布多少不等的直徑小于 2μm的空泡。電鏡見大部分空泡為腫脹的線粒體,部分為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或其他細胞器擴張所形成。由于早期自溶,在人的尸檢材料中少見此種輕度可逆性的病變。
損傷加重,則出現(xiàn)典型的神經(jīng)元局部缺血性改變:神經(jīng)元萎縮,胞漿嗜酸,但仍可見散在細顆粒狀尼氏體。核皺縮,暗染,核仁嗜酸性。電鏡顯示神經(jīng)元胞漿及核的電子密度增加,含有變性細胞器和殘余小空泡,核糖體尚存在。變性進一步發(fā)展,胞漿尼氏體消失,呈嗜酸性、均質(zhì)而無結(jié)構(gòu)。核皺縮成三角形或成碎塊狀。電鏡顯示胞漿電子密度降低,僅可辨認到少數(shù)重度變性膨脹的線粒體,殘余擴張的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和戈爾吉氏體,散在均質(zhì)性致密斑塊,核糖體消失,核的電子密度降低,核膜破裂。所以,局部缺血性改變是急性不可逆性病變。
神經(jīng)元缺氧性損傷的同時伴有星形膠質(zhì)細胞的胞體及突起的腫脹,和反應性小膠質(zhì)細胞及血管內(nèi)皮細胞的增生、肥大。
神經(jīng)元變性及死亡時可以見到吞噬細胞侵襲神經(jīng)元胞體及樹突的現(xiàn)象,這稱為噬神經(jīng)細胞象。壞死若為急性,如在病毒性脊髓灰質(zhì)炎時,顯微鏡下可見脊髓前角內(nèi)有成堆的侵襲細胞聚集,該處實際為已死亡消失的神經(jīng)元的部位。最早期的侵襲細胞是嗜中性多形核白細胞,晚期多數(shù)為小膠質(zhì)細胞或單核—吞噬細胞。噬神經(jīng)細胞象見于各種腦及脊髓炎癥時的灰質(zhì)損傷區(qū)域。
單純性萎縮 是一種慢性進行性病變過程。表現(xiàn)為多數(shù)神經(jīng)元逐漸萎縮及消失。如果某一群特殊類型的神經(jīng)元或某特定區(qū)域的多數(shù)神經(jīng)元進行性萎縮及死亡,而其原因不明,則稱為原發(fā)性神經(jīng)元變性。如大腦皮質(zhì)神經(jīng)元廣泛變性的老年性癡呆(阿爾茨海默氏病)和紋狀體黑質(zhì)神經(jīng)元變性的帕金森氏病。合并于感染、中毒、慢性缺氧、癲癇、代謝障礙、維生素缺乏、惡性腫瘤的神經(jīng)元變性則稱為繼發(fā)性神經(jīng)元變性。
原發(fā)性神經(jīng)元變性疾病的共同特點為:①選擇性累及一個系統(tǒng)或多個系統(tǒng)的神經(jīng)元,有對稱性受累的傾向。②疾病持續(xù)進展,但非必然致死。③臨床和病理表現(xiàn)多樣性,所以有時診斷困難。④有的疾病存在明顯的遺傳基礎,例如某些遺傳性變性疾病如脊髓小腦變性(弗里德賴希氏共濟失調(diào)等)。而許多系統(tǒng)性變性疾病沒有遺傳的證據(jù),例如運動神經(jīng)元變性疾?。?a href="/w/%E8%82%8C%E8%90%8E%E7%BC%A9%E6%80%A7%E4%BE%A7%E7%B4%A2%E7%A1%AC%E5%8C%96" title="肌萎縮性側(cè)索硬化" class="mw-redirect">肌萎縮性側(cè)索硬化等)。在這些系統(tǒng)性變性疾病中,主要的病理所見是,灶狀或系統(tǒng)性的神經(jīng)元逐漸萎縮乃至消失,同時伴有其軸索和髓鞘的破壞,引起上下行傳導束的變性改變及反應性神經(jīng)膠質(zhì)纖維的增生。
在原發(fā)性神經(jīng)元變性,疾病往往從神經(jīng)元的遠端軸索變性起始,病變向心性發(fā)展,最后達到神經(jīng)元胞體。例如在運動神經(jīng)元變性疾病肌萎縮性側(cè)索硬化,錐體束脫髓鞘開始于脊髓的錐體束,然后上行波及腦干錐體束,最后才出現(xiàn)大腦皮質(zhì)中央前回運動區(qū)的錐體細胞和貝茨氏細胞減少。單純性萎縮的特點為粗大的神經(jīng)纖維較中等的或細小的神經(jīng)纖維先受損,神經(jīng)細胞最后受累。這種現(xiàn)象稱為逆行性死亡改變,簡稱逆死現(xiàn)象。
許多神經(jīng)元變性疾病尚表現(xiàn)出跨神經(jīng)元變性現(xiàn)象,或稱跨突觸變性,意思是喪失了外來的投射神經(jīng)纖維后該神經(jīng)元出現(xiàn)萎縮和死亡。外來的投射神經(jīng)纖維喪失越多,發(fā)生跨神經(jīng)元變性的可能性越大。例如失去一個眼球或視網(wǎng)膜(視神經(jīng)、視束)損傷后,外側(cè)膝狀體神經(jīng)元即萎縮和消失。神經(jīng)元變性疾病進行性核上性麻痹癥時,蒼白球神經(jīng)元和丘腦下核神經(jīng)元先后變性。跨神經(jīng)元變性也可逆行發(fā)生,即向某些已經(jīng)萎縮的神經(jīng)元發(fā)出投射纖維的神性元發(fā)生變性,比如人的大腦枕葉視放射纖維或矩狀裂皮質(zhì)長期慢性病變后出現(xiàn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞變性現(xiàn)象。
空泡形成 神經(jīng)元高度變性,胞體內(nèi)大空泡形成,(可能為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的高度擴張與融合),終于破壞神經(jīng)元。例如屬于慢感染的庫魯病和皮質(zhì)—紋狀體—脊髓變性綜合征(克羅伊茨費爾特-雅各布二氏病),大腦皮質(zhì)及邊緣系統(tǒng)的神經(jīng)組織因大量神經(jīng)元內(nèi)大空泡形成及壞死,呈海綿狀變性改變。
色素萎縮 許多正常神經(jīng)元的胞漿常含有脂褐素,這與心肌細胞相似,含量同樣因年齡增加而增加。電鏡下脂褐素是胞漿內(nèi)未被溶酶體完全消化的吞噬體。老年性癡呆、肌萎縮性側(cè)索硬化時可見脂褐素增多。
脂肪變性 神經(jīng)元胞體內(nèi)出現(xiàn)游離脂滴,如同一般器官實質(zhì)細胞的脂肪變性,是細胞內(nèi)代謝紊亂的結(jié)果,對神經(jīng)元損害不大,也沒有核的變化,常能恢復。
脂質(zhì)沉積癥 外來脂質(zhì)沉積于神經(jīng)元胞漿內(nèi),胞體因含大量脂質(zhì)而膨脹,核被推向一邊。例如先天性家屬性黑蒙性白癡(泰伊—薩克斯二氏病,為已糖酰胺酶缺乏致神經(jīng)節(jié)糖苷代謝障礙)和尼曼-皮克二氏?。?a href="/w/%E7%A5%9E%E7%BB%8F" title="神經(jīng)">神經(jīng)髓鞘磷脂酶缺乏致神經(jīng)髓鞘磷脂異常堆積)以及戈謝氏?。é?葡萄糖苷酶缺乏致葡萄糖苷酯沉積)。
神經(jīng)原纖維變性 老年性癡呆患者腦組織內(nèi)常見的一種特殊的神經(jīng)元異常是胞漿內(nèi)形成神經(jīng)原纖維纏結(jié)。嗜銀染色在神經(jīng)元胞體內(nèi)可見黑色粗細不等、排列紊亂的變性神經(jīng)元纖維,或聚集成團或交織成網(wǎng)。神經(jīng)原纖維纏結(jié)可有類淀粉的染色特性。電鏡見變性的神經(jīng)原纖維由成對的微絲構(gòu)成,每一微絲直徑10nm,兩微絲間距20nm并且呈周期80nm的螺旋狀纏繞。神經(jīng)原纖維纏結(jié)易見于老年性癡呆的大腦海馬錐體細胞,也見于腦炎后帕金森氏綜合征的腦干神經(jīng)元、拳擊運動員的腦皮質(zhì)。這些變性的神經(jīng)元最終消失,殘留的變性神經(jīng)原纖維構(gòu)成另一種特殊的病理改變,即形成老年斑。典型的老年斑為一個淀粉樣變微絲構(gòu)成的核心,外圍環(huán)繞嗜銀的變性神經(jīng)元殘留的軸突及樹突,最外層為反應性星狀膠質(zhì)細胞包繞。在腦外傷后遺癥、帕金森氏病及肌萎縮性側(cè)索硬化等病癥的腦組織中也可找見老年斑。
顆粒空泡變性 最初發(fā)現(xiàn)于老年性癡呆病人的海馬錐體細胞中。細胞胞漿內(nèi)可見2~3個直徑約 0.5μm的小空泡,空泡中心又有一個嗜蘇木精小體。胞核及尼氏體被推向一邊。但非癡呆老年人大腦的海馬神經(jīng)元中偶而也能見到這種改變。
淡色球形體 又稱嗜銀性皮克氏體。皮克氏病患者的大腦皮質(zhì)神經(jīng)元蘇木素—伊紅染色后,胞漿內(nèi)可見邊界清楚的均勻粉染圓形小體,胞核及尼氏小體被擠至一邊,這種細胞又稱皮克氏細胞。電鏡證實球形體由神經(jīng)微管和微絲增殖聚集的團塊所構(gòu)成。
盧伊氏包涵體 帕金森氏病患者的腦干黑質(zhì)及藍斑色素神經(jīng)元內(nèi)可見嗜酸性同心圓狀玻璃樣小體。電鏡顯示該小體為蛋白質(zhì)微絲及顆粒構(gòu)成。
拉福拉氏包涵體 又稱拉福拉氏小體,見于拉福拉氏小體病(常染色體隱性遺傳,為多糖代謝障礙,表現(xiàn)為肌陣攣性癲癇)患者的腦干黑質(zhì)神經(jīng)元胞漿內(nèi)的同心圓形包涵體。中心的嗜堿性核心為微絲團塊構(gòu)成。
平野氏小體 老年性癡呆患者海馬錐體細胞胞體或細胞突起內(nèi)可以找見蘇木素—伊紅染色呈粉紅色的均質(zhì)小體,圓形或卵圓形。電鏡顯示小體由平行排列的長約60~100nm的微絲構(gòu)成,組織化學檢查顯示其成分為肌動蛋白(肌纖蛋白)。平野氏小體也見于帕金森氏病,甚至智力正常的老年人,隨年齡的增加而增多。眼外肌肌纖維內(nèi)也發(fā)現(xiàn)有平野小體樣結(jié)構(gòu),因此認為該小體是細胞支架──肌纖蛋白絲的老化變性產(chǎn)物。
病毒包涵體 神經(jīng)系統(tǒng)病毒感染時神經(jīng)元內(nèi)??烧乙姴《景w。最常見的是核內(nèi)包涵體。例如脊髓灰質(zhì)炎,單純皰疹病毒性腦炎、亞急性硬化性全腦炎等時在神經(jīng)元或膠質(zhì)細胞的核內(nèi)均可找見包涵體。狂犬病時,在海馬皮質(zhì)錐體細胞和小腦普爾基涅氏細胞胞漿中可找見圓或卵圓形嗜酸性包涵體,稱內(nèi)格里氏小體。
樹突的變性 某些脂質(zhì)沉積癥時可見小腦普爾基涅氏細胞的樹突末端呈節(jié)段性擴張形成星狀體。正常老年人皮質(zhì)神經(jīng)元樹突因退行性變而減少。樹突的病變易被忽略。
軸索及髓鞘的變性 軸索由胞漿內(nèi)發(fā)出的神經(jīng)原纖維構(gòu)成,多數(shù)附有髓鞘,稱為有髓纖維;少數(shù)軸索如傳導痛覺的神經(jīng)纖維或某些交感神經(jīng)纖維則無髓鞘,稱為無髓纖維。神經(jīng)軸索與髓鞘關系極為密切,所以致病因子常造成共同損害,且髓鞘的損害表現(xiàn)常較軸突為重。軸索損傷后出現(xiàn)全長變性,銀浸潤法染色表現(xiàn)為染色不均,多處梭形腫脹、有彎曲、結(jié)節(jié)或泡狀結(jié)構(gòu)形成,繼而斷裂,解離為顆粒狀碎屑,最后完全消失。
髓鞘營養(yǎng)及保護軸索,并且具有防止傳導中的神經(jīng)沖動向周圍擴散的“絕緣”作用。髓鞘中含有大量結(jié)合的類脂質(zhì),蘇木素—伊紅染色呈淺紅色。普通的脂肪染色如蘇丹Ⅲ染色法不著色,必須用特殊的染色方法(韋爾氏染色法及盧克索爾—堅牢藍染色法)染成黑色或藍色才能辨認。髓鞘發(fā)生變性崩解時,脂質(zhì)顯現(xiàn),用蘇丹Ⅲ染成紅色,而用上述特殊染色方法髓鞘不顯黑色或藍色。神經(jīng)髓鞘變性又稱髓鞘脫失。髓鞘脫失區(qū)局部神經(jīng)組織疏松腫脹,早期可見小膠質(zhì)細胞吞噬和清除髓鞘崩解產(chǎn)物;陳舊病變則髓鞘完全消失,神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生修復。
髓鞘變性的原因多種多樣,包括外傷、感染、缺氧、中毒、代謝紊亂、營養(yǎng)缺乏或過敏等,因此髓鞘變性可見于多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。神經(jīng)組織外傷,傷外遠端神經(jīng)纖維軸索變性,髓鞘脫失,即稱為沃勒氏變性。慢病毒感染所致皮質(zhì)紋狀體脊髓變性和一氧化碳中毒導致的神經(jīng)系統(tǒng)缺氧均可引起髓鞘變性。神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫病,如多發(fā)性硬化患者的大腦半球白質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)大片髓鞘脫失區(qū),而神經(jīng)元及軸索的病變往往較輕。繼發(fā)于變態(tài)反應、病毒感染或接種疫苗后的急性感染性多發(fā)性神經(jīng)根炎(吉蘭-巴雷二氏綜合征)表現(xiàn)為脊髓神經(jīng)前根、頸叢及腰叢神經(jīng)和神經(jīng)干的節(jié)段性脫髓鞘及炎性改變。白喉毒素及少數(shù)藥物(如乙胺唺呋酮)可引起周圍神經(jīng)的節(jié)段性脫髓鞘。維生素B12缺乏導致脊髓后索及側(cè)索的脫髓鞘,稱亞急性聯(lián)合變性。
稱為腦白質(zhì)營養(yǎng)不良的一組遺傳性疾病,共同特點是廣泛對稱性腦白質(zhì)的變性及先天性髓鞘形成不良,患兒腦萎縮及腦白質(zhì)嚴重脫髓鞘改變,伴有異常蛋白質(zhì)沉淀。病因可能是某種酶的先天性缺如。
許多癌癥可合并周圍神經(jīng)疾病,原因不明,出現(xiàn)神經(jīng)元及軸索變性、髓鞘脫失(見脫髓鞘疾病)。
參考書目
黃克維主編:《神經(jīng)病理學》,第2版,人民衛(wèi)生出版社,北京,1989。
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