现代医学对肌萎缩侧索硬化症的认识及研究
肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)是一种罕见的致死性神经系统退行性疾病,病变累及皮质、脑干和脊髓运动神经元,表现为肌无力、肌萎缩及锥体束征。ALS患者70%为肢体发病型,肌肉运动功能的逐渐丧失为主要表现,30%为球部起病型,多出现吞咽和构音功能障碍,最终患者的生存期仅为3~5年。大约90%的ALS是散发性的,其余10%是遗传性的。本病起病年龄46.2~66岁,散发性ALS(SporadicALS,sALS)发病的高发年龄为58~63岁;家族性ALS(FamilialALS,fALS)发病的高发年龄为47~52岁。国内Liu等对中国10个ALS中心455个sALS的研究结果显示,中国ALS发病年龄早于发达国家,中位发病年龄为52岁。sALS高发年龄男性为55~59岁、女性为45~49岁,男性发病比女性多,大约为1.6∶1。在美国及欧洲相关国家的ALS发病率为1~2人/(10万人·年),患病率为3~5人/(10万人·年)。MARIN等一项有关世界范围内ALS流行病学调查的Meta分析显示,ALS发病率为1.75人(1.55~1.96)/(10万人·年),男性发病率比女性稍高,男性为2.03人(1.79~2.37)/(10万人·年),女性为1.45人(1.25~1.64)/(10万人·年)。
(一)肌萎缩侧索硬化症的病因
肌萎缩侧索硬化是运动神经元病中最为常见的类型,是一种逐渐加重的致死性神经系统变性疾病,可分为散发性与家族性。自1869年Charcot首次报道以来,人们对ALS的准确发病病因及发病机制尚未明了。为了明确ALS的发病机制,找到有效的治疗方法,100多年来,神经病学学者们进行了大量的临床观察、流行病学调查及实验室研究,发现ALS的发病存在着地域、性别、年龄的差异,学者们同时发现许多ALS发病的相关或易患因素,包括ALS高发区的矿质土壤(关岛地区)、长期的动物皮毛接触史、过多的牛奶摄入、脊髓灰质炎的病史、头颈部外伤史、过度的体力劳动、铅等微量元素的接触史、甲状旁腺功能低下等,都可能与ALS的起病有关,目前ALS的病因有许多假说,涉及病毒感染、遗传因素、环境因素、免疫因素及外部因素等。具体的ALS发病机制仍在探究之中。
1.遗传基因学说
ALS的遗传发病因素一般与染色体上特定的基因突变有关。
家族性ALS(fALS)占ALS的5%~10%,多数表现为常染色体显性遗传。人们通过以微卫星DNA标记对6个fALS家系进行遗传连锁分析可发现,fALS基因位于21号染色体长臂,此区主要包括铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD即SOD1)、谷氨酸受体亚单位GluR5、甘氨酰胺核苷酸合成酶、甘氨酰胺核苷酸甲酰转移酶4种催化酶基因。其中超氧化物歧化酶1(SOD1)的基因突变与fALS的发病关系密切,20%~50%的fALS均由SOD1基因突变所致。转基因鼠的培育成功更进一步证明了SOD1基因突变为fALS的致病基因,研究发现,将人类fALS突变的SOD1基因转移至鼠,这些转基因鼠在3~4个月开始出现类似人类ALS的症状,并在4周内死亡;病理检查发现,受累小鼠的脊髓内运动神经元缺失,而非运动神经元轻微受累,这与人类ALS的病理特征相似,从而肯定了小鼠运动神经元的损伤与SOD1基因突变的关系。SOD1基因突变所致的细胞毒性作用可能与SOD1酶不稳定性有关,后者可加速体内毒性物质的聚积,并可能产生对神经细胞的高亲和力,从而加重对神经细胞的损伤。
sALS的发病则可能与染色体22号长臂上的基因连锁,在22q12.1~13.1处存在的神经纤维丝重链基因(NF-H)有关。神经纤维丝在轴浆输送中起重要作用,神经元轴突及核周体神经纤维丝的聚集为ALS的重要病理特点,其可能与顺向轴浆运输速度快,而逆向轴浆运输速度慢有关。
此外,近年来关于神经微丝与ALS发病间的研究也逐渐受到人们的重视。国内外研究指出:无论是sALS或是fALS,其神经元胞体及轴索内均有神经微丝的蓄积;部分ALS患者的神经微丝的重链基因组DNA存在两种不同的突变。一些动物实验也表明,在神经微丝轻链基因点突变时,可复制出人类ALS的临床病理特征。众所周知,运动神经元较一级神经元大,且轴突极长,所以此细胞内的细胞骨架蛋白对维持运动神经元的正常生存较为重要,此骨架蛋白功能异常,似可致运动神经元易损性增加。
2.自身免疫学说
早在20世纪60年代,学者们就已发现自身免疫机制在ALS的发生发展中的重要作用。ALS患者血液及脑脊液中免疫球蛋白的异常增高,使人们注意到ALS与免疫异常之间的关系。Duarte等发现,患者血清单克隆免疫球蛋白较正常人明显升高。Zavalishin等也证实,ALS患者的血清及脑脊液中有抗神经元结构成分的抗体存在,且抗体在脑脊液中的含量高于血清中。目前有关研究较多的是ALS与抗神经节苷脂抗体之间的关系。神经节苷脂为嗜酸性糖脂,是神经细胞的一种成分,对神经元的新陈代谢和神经元的电活性起调节作用,研究显示10%~15%的ALS患者存在此抗体,多为下运动神经元受损明显。抗神经节苷脂抗体滴度似乎与病情严重程度有关,但现有研究资料尚不能证实ALS与抗体的因果关系。新近研究还发现,ALS患者血清中有抗钙通道抗体的存在。Smith等在动物实验中发现,75%的ALS患者血清IgG能与兔的L型通道蛋白起抗原抗体反应,其强度与ALS病程进程呈正相关。Kimura等也发现,ALS患者IgG能特异性地与电压依赖性钙通道亚单位——a1亚单位结合。以上实验都证实了ALS患者血清中存在抗电压依赖性钙通道的抗体,此抗体不仅能影响电压依赖性钙通道,还能改变激动剂依赖性钙通道及钙依赖性神经递质的释放。
近年来研究表明,ALS不仅与体液免疫有关,而且还有细胞免疫方面的改变。Engelharat等用免疫组化方法研究ALS尸检的脊髓,发现脊髓实质及血管周围有T淋巴细胞浸润,在变性的皮质脊髓束周围有T辅助细胞,前角同时有T辅助细胞和T抑制细胞。在其他ALS患者的肌肉活检中存在T细胞及巨噬细胞的浸润,尤其在萎缩的肌纤维附近看到CD3、CD4、OKM-1巨噬细胞。此外,病变组织有HLA-DR的表达,说明T细胞与巨噬细胞呈激活状态,并与ALS肌萎缩程度有密切联系。动物实验也支持以上观点,用牛脊髓前角匀浆免疫豚鼠制成实验性自身免疫灰质病,表现为上下运动神经元症状,血中测出高滴度的抗运动神经元抗体,脊髓及运动皮层可见运动神经元数目减少及散在脱髓鞘、神经肌肉接头处及运动神经元胞浆中可见IgG的存在。
3.神经营养因子假说
1981年Apple等提出神经营养因子的缺乏可能是运动神经元病的致病原因。
神经营养因子(Neurotrophic factor,NTF)是一类由靶细胞提供的特殊多肽或蛋白质,主要包括神经生长因子(NGF)、睫状节神经细胞诱向因子(Ciliaryganglion Neurotrophic factor,CNTF)、脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic factor,BDNF)、胰岛素样生长因子(IGF)及成纤维细胞生长因子(FGF)等。由于NTF不仅是维持神经细胞功能活动的重要物质,而且与神经细胞分化、成熟、衰老、死亡等密切相关,例如:NGF是典型的由靶细胞分化的NTF,它能沿轴索逆行至细胞体,与细胞内受体结合而发挥生物效应。CNTF主要在神经膜细胞表达,能减缓神经元死亡的过程。BDNF能有效地保护因切断轴索所致的下运动神经元的减少。IGF能促使脊髓运动神经元的生长,在ALS患者的脊髓中可以看出IGF结合密度减低。FGF在神经细胞中的含量丰富,能促进有丝分裂。
1993年,美国、加拿大、欧洲等国的学者联合对266位ASL患者的人类重组IGF进行了双盲、随机对照的临床3期试验研究,9个月后发现,每日接受0.1mg/kg剂量药物的患者病情进展速度较对照组明显减慢,但统计学并无显著差异。但在同时期的动物实验却表明,CNTF、IGF可促进细胞生长,延缓神经细胞变性、坏死。
4.兴奋性氨基酸假说
兴奋性氨基酸假说一般指谷氨酸中毒,1987年,Plaitakis发现ALS患者的血清中谷氨酸明显增高,随后Rothstein等发现ALS患者的脑脊液中谷氨酸、天冬氨酸含量的增高。1992年,Rothstein发现由于ALS尸检患者的脊髓和脑的病变区高亲和力钠离子依赖的谷氨酸摄取系统的缺陷,导致脑运动皮质、脊髓对谷氨酸的摄取减少,相对而言,脑脊液中,血清中谷氨酸滞留增多。1995年,他发现部分ALS患者的谷氨酸载体GLT-1减少,提出ALS的发病可能与谷氨酸受体活动过度或谷氨酸转运障碍有关。1998年,Chien-Liang等研究发现,ALS患者脑、脊髓病变区存在大量异常的mRNA,提出ALS的病因可能是由于RNA合成错误导致异常mRNA的生成,在异常mRNA翻译形成蛋白质的过程中引起兴奋性氨基酸载体EAAT2数量的减少或功能的减退,从而导致谷氨酸转运障碍。
谷氨酸是脑中最主要的激活性神经传导物质,谷氨酸从神经末梢释放,经过突触间隙,作用在突触后的受体上。当受体被活化后,钠离子及钙离子进入细胞中,造成细胞的去极化。当这种激活的信号持续较久时,去极化就会延长且过度。过度地去极化会导致离子与能量的失衡,触动由钙离子引发的细胞损伤。细胞损伤后其内容物释放出来,其中也含谷氨酸。谷氨酸又接连造成邻近组织的损伤,形成恶性循环。谷氨酸的激活毒性在多种神经退化疾病中扮演着重要的角色。Volterra发现ALS的患者血浆中谷氨酸的浓度较高,脑脊液中谷氨酸及天冬氨酸比控制组高了100%~200%,研究者认为ALS患者的脑及脊髓中的谷氨酸的吸收系统有问题,这种系统能将突触间隙中的谷氨酸及天冬氨酸移除以终止其刺激作用。当谷氨酸的清除发生障碍时,其堆积会造成神经元细胞的毒性。ALS患者的脑脊液中含有对培养的神经细胞产生毒性的成分。这些发现提示谷氨酸的激活毒性是一种可能的致病机制。谷氨酸拮抗剂右美沙芬、拉莫三嗪及支链氨基酸都对ALS无效。目前唯一上市用来治疗ALS的药品利鲁唑是一种谷氨酸的拮抗剂,它可以减少谷氨酸引起的细胞激活毒性,其作用至少有3个方面:①抑制谷氨酸的释放。②阻断N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体所媒介的反应。③作用于电压依赖性钠离子通道,经临床实践验证具有良好的延缓病情效果。
5.其他假说
中毒假说
某些金属如铅(Pb)、铝(Al)、铜(Gu)等对神经元有一定的毒性。在某些ALS的高发地区,水及土壤中的铅含量增高。以铅等金属进行动物中毒实验,发现这些动物可出现类似人类ALS的临床及病理改变,只是除有运动神经元损害外,尚有感觉神经等的损害。此外,在有铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD即SOD1)基因突变的fALS患者中,由于SOD酶的稳定性下降,体内可能产生过多的Cu和Zn,这些贮积的金属成分可能对神经元有毒性作用。而总的来说,目前尚无足够的证据说明人类ALS是由这些金属中毒所致的。
病毒感染假说
脊髓灰质炎是由于脊髓灰质炎病毒感染引起的急性脊髓病变,病变的靶器官为脊髓的运动神经元,似乎提示脊髓灰质炎病毒与ALS发病有关。1875年,Raymond报道部分脊髓灰质炎的患者在多年后会出现慢性进行性下运动神经元的病变,这一报道引起人们的重视。1962年,Zilkha提出脊髓灰质炎与ALS密切相关。但是之后研究者无论是进行细胞培养或是利用免疫荧光法均未能从ALS患者的肌肉、脊髓、脑组织中发现病毒,1981年,Kohne等通过核酸杂交测定法从正常人及ALS患者的脑、脊髓中检测到脊髓灰质炎病毒的RNA,但是随后的研究表明,这种方法检测病毒的RNA存在假阳性。此外,应用ALS患者的脑脊液组织接种至灵长类动物中也未能复制出人类的ALS的病理改变。总之,目前没有实验证据可以证实病毒感染与ALS有关。但陆续有各种病毒感染后发生ALS的报道,因病毒感染而患ALS的论点仍有待研究。
(二)肌萎缩侧索硬化症的病理学改变
ALS物质代谢障碍的研究,在阐明其发病机制中起重要的作用。ALS患者血中游离氨基酸及其在尿中测定的结果为血中丝氨酸、缬氨酸与亮氨酸的浓度升高(有统计学可靠性),而精氨酸的浓度显著降低。丝氨酸、缬氨酸与亮氨酸在尿中排泄浓度升高。这些物质代谢的改变在发病机制中有意义。
目前认为,Tau蛋白的异常过度磷酸化是AD、ALS、PD等神经退行性疾病致病过程中的关键事件。人们在ALS患者的脑病理切片研究中进一步发现,星形细胞玻璃样包涵体中有Tau蛋白聚集。人们在ALS转基因小鼠模型的研究中发现,在亚临床阶段即有Tau蛋白的异常聚集。而新的研究结果表明,Tau 45-230对ALS的病情进展有促进作用。目前存在3种观点:①部分学者认为ALS疾病开始于脊髓及脑干的运动细胞损害,而传导束(主要是锥体束)是以Wallerian变性类型进行的。②另一部分学者认为病理过程自传导束开始,以后以逆行性变性类型引起运动神经元损害。③还有部分学者认为疾病从运动细胞损害开始,或者从传导束损害开始。ALS病理形态改变主要是前角细胞及脊髓锥体束,有少数病例是从大脑半球皮层到功能段的前角整个皮层脊髓束均有损害。由于Tau蛋白是一种细胞内蛋白,因此当细胞外或脑脊液中出现多量的Tau蛋白,则可能提示皮质轴突的退化和神经元的死亡。脑脊液Tau含量仍可作为AD等神经退行性疾病的诊断和评定病情严重程度的一个重要指标。在ALS发病机制的研究中,病理过程沿脑脊髓长轴分布的特点有很大意义。Tau蛋白与AD、FTD等神经退行性疾病的相关性已得到人们的证实,但其与ALS的关系及作用机制尚不清楚。一项大规模的临床研究发现,引起额颞叶痴呆的Tau编码基因MAPT的变异并不与ALS相关,而且SOD1小鼠研究中也发现Tau蛋白的表达水平不会影响小鼠的运动功能而出现类似人类ALS样的表现。人们在一项对两种特殊类型的ALS和PDC的研究中发现,Tau基因多态性和肌萎缩侧索硬化-帕金森痴呆叠加综合征(ALS-PDC-G)存在于西太平洋关岛查摩洛人群中的两个特别的Tau病:被命名为ALS-G的肌萎缩侧索硬化病的罕见型,以及被命名为帕金森痴呆叠加综合征(PDC-G)。值得注意的是,虽然研究证实,脑脊液中Tau蛋白含量过高,提示存在诸如AD、FTD等神经退行性疾病可能。还有研究发现,伴随认知功能障碍的ALS(ALSci)的神经元和胶质细胞中存在的过度磷酸化的Tau蛋白沉积物。但在对比了sALS患者和正常人群的脑脊液Tau含量后发现,两者并无显著差异。因此脑脊液中Tau尚不能作为诊断ALS的标志物。同时,在这两类ALS的变异型中,116507(TG)n多态性的连锁平衡分析发现,两组病例中H1和H2单倍型的频率与对照组相比,并无显著差异。并且该研究后续的新研究结果发现,在纳入18例ALS/PDC患者的临床研究表明,在患者的星形胶质细胞中发现Tau蛋白的异常表达。SOD1突变是ALS的致病因素之一,但是目前人们对SOD1的致病机制尚不清楚。因此通过对突变SOD1导致ALS的深入研究,有可能揭示这些神经系统变性疾病的发病机制,为其治疗和预防打下理论基础。由于Tau蛋白多位于大脑额叶、颞叶、海马和嗅区神经元以及外周神经的轴突内。因此Tau蛋白异常多表现为认知功能障碍。由于目前的研究结果不一致,因此Tau蛋白的异常是否与ALS或者ALS的部分特殊类型有关,尚有待进一步研究证实。有研究证实,SOD1增强了Tau的过度磷酸化和毒性作用,从而导致果蝇模型出现比如生存期缩短、运动能力下降、更严重的神经变性等改变。而Tau(S2A)由于失去了磷酸化能力,所以对SOD1的这种作用不产生反应。因此,SOD1和Tau毒性作用之间可能存在联系,这可能是ALS的致病机制之一。
目前已有多篇文献研究表明,显性遗传突变和隐性遗传突变可能存在不同的机制。在隐性遗传突变的患者中,OPTN蛋白水平下降以及野生型OPTN调控活性的功能缺失,尤其是转录因子NF-κB的抑制,可能会导致神经毒性,而显性杂合子突变OPTNE478G的神经元胞体和神经突内OPTN蛋白表达水平增高,呈现不同的亚细胞分布,并与自噬障碍诱导的毒性蛋白质聚集物的功能性获得相关。为了探索基因突变在体内如何导致运动神经元退化的作用机制,1994年Gurney等构建表达人类SOD1G93A突变的转基因小鼠模型,小鼠模型表现为运动神经元丢失导致的上下肢瘫痪,并在5~6月龄时死亡。在应激状态下,如炎症和病原体入侵时,位于泛素结合域的OPTNE478G突变可能会干扰NF-κB通路和抗病毒信号,从而导致病变发生。2009年,Wegorzewska等构建表达人类TDP-43A 315T突变的转基因小鼠模型,该小鼠模型出生3个月后出现运动障碍,但没有TDP-43阳性的包涵体形成,因此并没有模拟出人类ALS疾病进程性运动障碍的病理特征。此外有研究表明,OPTN突变导致的NF-κB活性增强和(或)胞内运输障碍可能是疾病的发病机制,而一些病理结构如染色质钮样包涵体可能会产生毒性,从而导致神经元死亡,或者是保护细胞的包涵体,诱捕一些对正常细胞功能有重要作用的细胞蛋白质,引发功能缺失效应。利用Thy1特异启动子,获得仅在神经系统表达人OPTN突变的转基因小鼠,该小鼠模型在出生7月龄时可观察到小鼠出现后肢回缩、运动能力下降、OPTN阳性的包涵体形成等ALS的典型发病特征,与ALS的疾病病理表现相似。Kamada等认为,OPTN的功能缺失导致了神经元和神经胶质细胞内TDP-43的沉积以及高尔基体的破碎,最终导致神经退行性病变。因此,转基因动物疾病模型的建立为我们研究疾病病程以及治愈方法提供了良好的研究平台。
Pablo等和Bradley等分别独立证实并扩展了Murch等的观察结果,研究使用检测复杂基质(如脑组织)中小分子物质的金标准——三重四级杆串联质谱法,从迈阿密脑库的标本中,选出已证实死于AD和ALS的患者,并将他们和另两组患者相比较,另两组为年龄配对的亨廷顿病(Huntington Disease)患者和正常对照组。研究还发现,PD患者脑中BMAA含量与AD和ALS相当。Karlsson等用苏铁粉喂养大鼠寻找帕金森病样改变和BMAA的关系,证实脑和视网膜中含黑色素的细胞可选择性地结合3H-L-BMAA并合成黑色素。提示BMAA和PDC以及视网膜色素病变有关。ALS/PDC和其他散发性神经变性病患者的脑蛋白中结合型BMAA的含量为100~600μg/g(0.8~5mmol/L),而前者脑内游离型BMAA为7μg/g(60μmol/L)。体外实验显示,游离型BMAA在小鼠皮质神经元出现谷氨酸能兴奋神经毒性反应的EC50值为1mmol/L,在脊髓运动神经元中则低至30μmol/L。研究者发现BMAA在AD患者脑神经蛋白中的含量与Murch等报道的一致,且ALS脑和脊髓中蛋白结合型BMAA含量较高,正常对照组则偶见或未见。脑的Tmax为7小时,海马、基底节和小脑首先摄取3H-L-BMAA;而肌肉、心脏、肝脏和肾脏中Tmax为0.5~2小时。脑中3H-L-BMAA的半衰期>25小时,其他器官为10~15小时。这些证据均支持Murch等的假说,即BMAA可能通过慢性暴露而集聚于脑蛋白中。Bradley等给大鼠静脉注射3H-L-BMAA后研究其分布时程时也发现,脑摄取3H-L-BMAA的时程和其他组织有差异。因此,在ALS/PDC脑中游离BMAA水平在可产生神经毒性的范围内。BOAA毒性是BMAA的许多倍,这就可以解释人类山黧豆中毒的亚急性病程,而BMAA毒性的凸显则需要长期暴露。蓝藻菌产生的BMAA可能是目前地区性和散发性ALS、AD甚至PD最可能的环境致病毒素。
参考文献
[1]Lokesh C.Wijesekera,P.Nigel Leigh.Amyotrophic lateral sclerosis[J].Orphanet Journal of Rare Diseases,2009,4(3):1-22.
[2]Tyler HR,Shefner J.Amyotrophic lateral sclerosis[M].Handb Clin Neurol.Amsterdam:North-Holland Publishing Company,1991:169-215.
[3]Peter J.Koehler,George W.Bruyn,JohnM.S.Peearce.Neurological Eponyms[M].Oxford:Oxford University Press,2000:301-302.
[4]Bonduelle M.Aran-Duchenne,Duchenne-Aran.The quarrel around progressive muscular atrophy[J].Revue Neurologique,1990,146(2):97-106.
[5]Cruveilhier J.Sur le paralysie musculaire progressive atrophique[M].Paris:Archives Générales de médecine,1853:490-501,546-583.
[6]Duchenne de Boulogne G.Paralysie musculaire progressive de la langue,du voile du palais et des levres;affection non encore décrite comme espèce morbide distincte[M].Paris:Archives Générales de médecine,1860:431.
[7]Rowland LP.How amyotrophic lateral sclerosis got its name:the clinical-pathologic genius of Jean-Martin Charcot[J].Arch Neurol,2001,58(3):512-515.
[8]Charcot J-M,Joffroy A.Deuxcas d
trophie musculaire progressive avec lésions de la substance grise et des faisceaux antérolatéraux de la moelle épinière[M].Paris:Arch Physiol Norm Pathol,1869:354-357,628-649,744-757.(https://www.daowen.com)
[9]JohnDuffy.From Humors to Medical Science:A History of American Medicine[M].Urbana and Chicago:University of Illinois Press,1993:191-201.
[10]李晓光.肌萎缩侧索硬化(渐冻人)手册[M].北京:中国协和医科大学出版社,2016:1-3.
[11]沈心慧.ALS渐冻人照护手册[M].台北:运动神经元疾病病友协会(渐冻人协会),2016:4-5.
[12]Siddique Teepu,Figlewigz Denise A.,Pericak Vance Margaret A.,et al.Linkage of a Gene Causing Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis to Chromosome 21 and Evidence of Genetic-Locus Heterogeneity[J].The New England Journal of Medicine,1991,324(20):1381-1384.
[13]Jones C.T.,Brock DJH,Chancellor A.M.,et al.Cu/Zn superoxide dismutase(SOD1)mutations and sporadic amyotrophic lateral sclerosis[J].The Lancet,1993,342(8878):1050-1051.
[14]Beckman JS,Carson M,Smith CD,et al.ALS,SOD and peroxynitrite[J].Nature,1993,364(6438):584.
[15]Heath Paul R,Shaw Pamela J.Update on the glutamatergic neurotransmitter system and the role of excitotoxicity in amyotrophic lateral sclerosis[J].Muscle & Nerve,2002,26(4):438-458.
[16]Catherine B.Kunst.Complex Genetics of Amyotrophic Lateral Sclerosis[J].American Journal of Human Genetics,2004,75(6):933-947.
[17]D.R.Lucas,J.P.Newhouse.The Toxic Effect of Sodium L-Glutamate on the Inner Layers of the Retina[J].Jama Ophthalmology,1957,58(2):193-201.
[18]Rothstein J D.Excitotoxic mechanisms in the pathogenesis of amyotrophic lateral sclerosis[J].Advances in Neurology,1995,68:7-20;discussion 21-27.
[19]Couratier P.,Sindou P.,Hugon J.,et al.Cell culture evidence for neuronal degeneration in amyotrophic lateral sclerosis being linked to glutamate AMPA/kainate receptors[J].The Lancet,1993,341(8840):265-268.
[20]Plaitakis A,Constantakakis E,Smith J.The neuroexcitotoxic amino acids glutamate and aspartate are altered in the spinal cord and brain in amyotrophic lateral sclerosis[J].Annals of Neurology,1988,24(3):446-449.
[21]M Pizzi,M Benarese,F Boroni,et al.Neuroprotection by metabotropic glutamate receptor agonists on kainate-induced degeneration of motor neurons in spinal cord slices from adult rat[J].Neuropharmacology,2000,39(5):903-910.
[22]Volterra A,Trotti D,Tromba C,et al.Glutamate uptake inhibition by oxygen free radicals in rat cortical astrocytes[J].The Journal of Neuroscience,1994,14(5 Pt 1):2924-2932.
[23]Siddique Teepu,Figlewigz Denise A.,Pericak Vance Margaret A.,et al.Linkage of a Gene Causing Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis to Chromosome 21 and Evidence of Genetic-Locus Heterogeneity[J].The New England Journal of Medicine,1991,324(20):1381-1384.
[24]Marjatta Son,Jeffrey L.Elliott.Mitochondrial defects in transgenic mice expressing Cu,Zn Superoxide Dismutase mutations,the role of Copper Chaperone for SOD1[J].Journal of the Neurological Sciences,2014,336(1-2):1-7.
[25]Makoto Urushitani,Shun Shimohama,Takeshi Kihara,et al.Mechanism of selective motor neuronal death after exposure of spinal cord to glutamate:Involvement of glutamate-induced nitric oxide in motor neuron toxicity and nonmotor neuron protection[J].Annals of Neurology,1998,44(5):796-807.
[26]McLennan H..Receptors for the excitatory amino acids in the mammalian central nervous system[J].Progress in Neurobiology,1983,20(3-4):251-271.
[27]Rothstein JD,Tsai G,Kuncl RW,et al.Abnormal excitatory amino acid metabolism in amyotrophic lateral sclerosis[J].Annals of Neurology,1990,28(1):18-25.
[28]Shenghan Zhou,Yuliang Zhou,Silin Qian,et al.Amyotrophic lateral sclerosis in Beijing:Epidemiologic features and prognosis from 2010 to 2015[J].Brain and Behavior,2018,8(11):n/a-n/a.
[29]Vintilescu CR,Afreen S,R ubino AE,et al.The neurotoxic Tau45-230 fragment accumulates in upper and lower motor neurons in amyo-trophic lateral sclerosis subjects[J].Mol Med,2016,22:477-486.doi:10.2119/molmed.2016.00095.
[30]Sundar PD,Yu CE,Sieh W,et al.Two sites in the mapt region con-fer genetic risk for guam ALS/PDC and dementia[J].Hum Mol Genet,2006,16(3):295-306.doi:10.1093/hmg/ddl463.
[31]Mattsson N,Eriksson O,Lindberg O,et al.Effects of APOE ε 4 onneuroimaging,cerebrospinal fluid biomarkers,and cognition in prod-romal Alzheimer's disease[J].Neurobiol Aging,2018,71:81-90.doi:10.1016/j.neurobiolaging.2018.07.003.
[32]Poorkaj P,Tsuang D,Wijsman E,et al.Tau as a susceptibility gene foramyotropic lateral sclerosisparkinsonism dementia complex of guam[J].Arch Neurol,2001,58(11):1871-1878.
[33]Mimuro M,Yoshida M,Kuzuhara S,et al.Amyotrophic lateral sclerosisand parkinsonism-dementia complex of the hohara focus of the kii pen-insula:A multiple proteinopathy?[J].Neuropathology,2018,38(1):98-107.doi:10.1111/neup.12434.
[34]Swarup G,Nagabhushana A.Optineurin,a multifunctional protein involved in glaucoma,amyotrophic lateral sclerosis and antiviral signalling[J].J Biosci,2010,35(4):501-505.
[35]Maruyama H,Morino H,Ito H,et al.Mutations of optineurin in amyotrophic lateral sclerosis[J].Nature,2010,465(7295):223-226.
[36]Gurney ME,Pu H,Chiu AY,et al.Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation[J].Science,1994,264(5166):1772-1775.
[37]]Turturro S,Shen X,Shyam R,et al.Effects of mutations and deletions in the human optineurin gene[J].Springerplus,2014,3(1):1-16.
[38]Wegorzewska I,Bell S,Cairns NJ,et al.TDP-43 mutant transgenic mice develop features of ALS and frontotemporal lobar degeneration[J].Proc Natl Acad Sci USA,2009,106(44):18809-18814.
[39]Deng HX,Bigio EH,Zhai H,et al.Differential involvement of optineurin in amyotrophic lateral sclerosis with or without SOD1mutations[J].Arch Neurol,2011,68(8):1057-1061.
[40]Kamada M,Izumi Y,Ayaki T,et al.Clinicopathologic features of autosomal recessive amyotrophic lateral sclerosis associated with optineurin mutation[J].Neuropathology,2014,34(1):64-70.
[41]Pablo J,Banack SA,Cox PA,et al.Cyanobacterial neurotoxin BMAA in ALS and Alzheimers'disease[J].Acta Neurol Scand,2009,120:216-225.
[42]Bradley WG,Mash DC.Beyond Guam:the cyanobacteria/BMAA hypothesis of the cause of ALS and other neurodegenerative diseases[J].Amyotroph Lateral Scler,2009,10(Suppl 2):7-20.
[43]Murch SJ,Cox PA,Banack SA.A mechanism for slow release of biomagnified cyanobacterial neurotoxins and neurodegenerative disease in Guam[J].Proc Natl Acad Sci USA,2004,101:12228-12231.
[44]Karlsson O,Berg C,Brittebo EB,et al.Retention of the cyanobacterial neurotoxin beta-N-methylamino-l-alanine in melanin and neuro melanin-containing cells-a possible link between Parkinson-dementia complex and pigmentary retinopathy[J].Pigment Cell Melanoma Res,2009,22:120-130.
[45]Pai KS,Shankar SK,Ravindranath V.Billion-fold difference in the toxic potencies of two excitatory plant amino acids,L-BOAA and L-BMAA:biochemical and morphological studies using mouse brain slices[J].Neurosci Res,1993,17:241-248.
(张 林)