线粒体脑病
一、概述
线粒体脑病(mitochondrial encephalopathy,ME)是一组少见的由于线粒体结构和(或)功能异常所导致的以脑受累为主的多系统疾病。神经系统主要表现有眼外肌麻痹、卒中、癫痫反复发作、肌阵挛、偏头痛、共济失调、智能障碍以及视神经病变等;其他系统表现可有肌肉损害、心脏传导阻滞、心肌病、糖尿病、肾功能不全、假性肠梗阻和身材矮小等。
ME包括:线粒体脑肌病伴乳酸血症和卒中样发作综合征(Mitochondrial encephalomyopathy lactic acidosis and stroke-like episodes,MELAS)、肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维综合征(myoclonus epilepsy associated with ragged-red fibers,MERRF)、Kearns-Sayre综合征(KSS)、Pearson综合征、Alpers病、Leigh综合征、Menke病、LHON病、NARP病、Wolfram综合征等。其中以MELAS综合征报道最多,故着重介绍。
二、临床表现
多为母系遗传;10岁前发育正常,10~40岁发病。首发症状为:运动不耐受、卒中样发作、轻偏瘫、失语、皮层盲或聋;并可有肢体无力、抽搐、智能低下、痴呆及乳酸血症。累及神经系统的其他常见症状包括神经性耳聋、偏头痛、认知功能受损、周围神经病、抑郁等精神症状等。
隐性起病的神经性耳聋常是MELAS的早期表现,常有家系遗传,在未发病的患者亲属中也可发生。研究发现超过半数的MELAS患者有不同程度的听力下降和母系遗传的糖尿病和耳聋(MIDD)。
发病前出现不规则的偏头痛也是MELAS患者早期的常见症状,头痛常发生在疾病的间歇期。
发病时可有不同程度的认知障碍,包括语言、记忆、定向力障碍等,最常见是前额叶的执行功能受损。
少部分患者可出现周围神经病,表现轻微感觉异常、袜套样麻木感等,以隐匿性、渐进性起病为主,常累及远端肢体。
三、辅助检查
1.实验室检查:安静状态下血和CSF中乳酸和丙酮酸浓度升高,最小运动试验和口服葡萄糖乳酸刺激试验(+++)。
2.电生理检查:肌电图(EMG)为ME常用的首选检查之一,临床有肌无力、肌萎缩等肌病表现时EMG检查尤其重要。多数为肌源性改变,少数病例也可见神经源性改变或两者兼有。EEG在伴有抽搐、癫痫样发作的ME具有重要意义,MELAS综合征常见弥漫性脑电失律,亦可有局灶性改变,特别可见癫痫EEG特有的棘慢波综合、尖波慢波综合。
3.肌活检:光镜下,用改良Gomeri三色和琥珀酸脱氢酶(SDH)染色,显示破碎样红纤维(RRF);用细胞色素氧化酶(COX)染色,肌膜浆下可见大量正常和异形线粒体。
4.影像学检查:早期头颅MR检查可见不符合脑血管分布的脑软化灶和多发性类梗死灶(长T1、长T2信号),后部半球的皮层多见,晚期有脑萎缩,脑室扩大和基底节钙化。病灶主要位于皮层、灰白质交界区,深部白质较少累及,MRI表现为脑回样层状异常信号区,肿胀较轻,少见出血。病灶形态、大小、范围随病情变化而变化,呈游走性;DWI成像发现病变表观弥散系数(ADC)值正常或升高,提示存在血管源性水肿;MRA上表现是正常的;MRS检查显示病灶内NAA下降,乳酸含量增高,且乳酸水平与神经系统症状的严重程度正相关。见图6-7-1。
5.基因诊断:运用分子生物学的方法检测线粒体突变和突变异质性。在导致MELAS的线粒体突变位点中,最常见的是编码tRNA(Leu)的基因中3243位点的腺嘌呤突变为鸟嘌呤(m.3243A>G),约占全部突变的80%;其次是m.3271T>C,约占10%。(https://www.daowen.com)
四、鉴别诊断
1.脑梗死:中老年人,有脑卒中的相关危险因素或TIA发作的既往史,头颅MRI提示有符合血管分布的梗死灶。
2.肌阵挛性癫痫:患者有发作性、反复性、刻板性的肌阵挛样发作,发作后无神经系统体征。EEG可见癫痫波发放。
五、治疗要点
MELAS的治疗主要依靠支持疗法,而不是纠正根本缺陷。
1.药物治疗:
1)多种辅酶、维生素等改善能量代谢的药物组成的“线粒体鸡尾酒”疗法。主要有:辅酶Q10、维生素E、维生素C、核黄素、硫胺素、叶酸、肉毒碱、一水肌氨酸、α-硫辛酸等。
2)L-精氨酸:疾病发作期给予L-精氨酸能够减轻抽搐和脑卒中样发作等症状。
2.非药物治疗:
1)运动疗法适度耐力训练、抵抗性训练,有助于增加患者运动耐受力和肌肉再生。
2)生酮饮食或改良生酮饮食可明显改善患者的痫性发作症状。
3.对症治疗:包括对心脏、肾脏、发育迟缓、组织营养缺乏等的治疗,发作期抗癫痫治疗和控制偏头痛的治疗。

图6-7-1 线粒体脑病患者影像学检查
A:MRI-T1WI,B:MRI-T2 WI,C:FLAIR,左侧颞叶、枕叶、顶叶见大面积稍长T2异常信号,FLAIR序列显示为高信号。