帕金森病的发病机制
导致帕金森综合征的病因,包括头部外伤、中毒(毒物、药物、毒气)、缺氧脑病、脑血管病、颅内感染(病毒、细菌、真菌等)、代谢性疾病等,早已经被人们认识;另一些遗传、变性病为帕金森叠加综合征。但是,特发性PD的病因,一直是神经科学研究的一个热点或难点。
PD主要是由于大脑的中脑黑质多巴胺能神经元死亡、减少,DA的产生不足所致的各种临床症状和体征,如PD的运动症状(肢体震颤、运动迟缓、运动减少、肌强直等)是由于黑质致密部的DA产生减少,同时出现神经递质乙酰胆碱(ACh)相对过多而引起症状。PD的非运动症状(便秘、抑郁等)是由于中脑腹侧盖部至边缘回的DA产生减少。已知不同部位DA缺乏可出现不同的症状,同时出现相应的其他神经递质相对过多而引起症状(图3-1)。乙酰胆碱受体包括两种:一是毒蕈碱型受体(M受体),产生副交感神经兴奋效应,即心脏活动抑制、支气管胃肠平滑肌和膀胱逼尿肌收缩、消化腺分泌增加、瞳孔缩小等,阿托品为毒蕈碱受体阻断药;二是烟碱型受体(N受体),又分两种亚型N 1位于神经节突触后膜,可引起自主神经节的节后神经元兴奋。六烃季胺主要阻断N1受体功能;N2受体位于骨骼肌终板膜,可引起运动终板电位,导致骨骼肌兴奋。筒箭毒碱阻断N2受体功能。因此,应用抗胆碱能药物(盐酸苯海索,又名安坦)可以改善PD多种症状。
图3-1 多巴胺和乙酰胆碱在人体内作用部位(脑内、血液、胃肠、肾等)
究竟是什么原因导致中脑黑质多巴胺能神经元死亡、减少,目前的研究仍未阐明。
发病机制的研究
由于病因学研究尚无明确结论,因而发病机制的说法只是推测或学说。
(1)氧化应激损伤:人类的大脑组织容易受活性氧自由基损伤,损伤后可影响正常的生理功能,最终导致神经细胞的功能障碍和损害。尸检发现,PD患者黑质内的氧化标志物明显增多,提示黑质中的神经细胞处于氧化应激状态。线粒体产生过量活性氧,导致细胞的DNA损伤,并损害多巴胺能神经元。有学者认为这是由于氧化应激引起的,最终导致黑质功能降低,从而导致多巴胺的产生减少。
(2)兴奋性神经毒性:谷氨酸是哺乳类动物中枢神经系统最重要的兴奋性神经递质,在各种神经系统疾病中均起到重要作用。过度的谷氨酸能活化引起神经兴奋性毒性和氧化应激,最终引起多巴胺能神经元损伤。(https://www.daowen.com)
(3)免疫炎性反应:中枢神经系统炎症反应主要是通过激活吞噬细胞和胶质细胞,分泌免疫调节因子介导神经元损伤。目前认为暴露于毒素、病原体等促炎症物质是导致PD的主要因素之一。胶质细胞的过度活化介导PD免疫性炎症反应会引起神经元变性。黑质致密部小胶质细胞的激活,可促进有毒细胞因子和活性氧的释放,导致神经元损伤。小胶质细胞在黑质神经元变性中扮演重要的角色。
(4)线粒体功能缺陷:神经元细胞对于缺氧损伤较其他组织更加敏感,而线粒体是神经元细胞的重要供能物质,因此线粒体功能障碍对于中枢神经系统的损伤更加显著。大量研究表明线粒体功能障碍可导致多巴胺能神经元损害。
(5)细胞凋亡学说:早有研究证实,PD患者黑质致密部多巴胺能神经元细胞中,存在细胞凋亡现象。细胞凋亡过程中存在两种特殊物质:一种物质促进线粒体细胞色素C释放;另一种物质抑制细胞色素C释放。当它们之间的平衡被打破时,大量凋亡因子细胞色素C被释放可激活细胞死亡过程。
(6)朊毒体(Prion Protein,PRP)假说:在PD患者中,α-突触核蛋白基因(SNCA)结构发生异常而聚集,并参与路易小体形成及多巴胺能神经元变性过程。有部分研究表明,SNCA和PRP在某些方面有一定的相似性,它们在病理情况下,都能发生结构异常,且SNCA可能类似于PRP,可以进行自我繁殖,从而促进PD的进展。
(7)同型半胱氨酸:有研究发现同型半胱氨酸的增加会使得神经元对毒素的敏感度增高,但具体机制不明;且有研究发现PD患者中高同型半胱氨酸血症的发生率较正常人增高;同时他们发现同型半胱氨酸的升高主要与左旋多巴代谢过程相关。
由于PD的病因不明了,因此学者们一直在积极探索性研究,为此各种学说和假设众多,目前的任何一种学说都不能诠释PD的发病机制。但其中最受人们关注的相关因素,包括遗传因素、环境因素和老化因素。
目前临床上治疗PD的方法,仍以口服药物治疗为主(左旋多巴类药物)。近几十年来,尽管外科手术如脑组织毁损、活体组织脑内移植、DBS及基因治疗等方面研究已取得进步,但在PD治疗中仍不是主流,估计占比不足1%。如何找到针对病因及发病机制的有效治疗方案,首先要对病因和发病机制进行深入研究。为此,这成为目前急需解决的课题。