### 渐冻症(肌萎缩侧索硬化症,ALS)的病理生理过程
渐冻症(肌萎缩侧索硬化症,ALS)是一种主要累及上下运动神经元的进行性神经退行性疾病,其病理生理机制复杂且尚未完全明确,但核心过程可归纳为以下几个方面:
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#### 1. **运动神经元退化**
- **上下运动神经元受累**:
- **上运动神经元**(位于大脑皮层)退化导致肌肉僵硬(痉挛)、腱反射亢进。
- **下运动神经元**(位于脑干和脊髓)退化导致肌肉萎缩、无力、肌束震颤(肌肉跳动)。
- **轴突运输障碍**:神经元内的物质运输受阻,导致轴突营养不良和突触功能异常。
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#### 2. **蛋白质异常聚集**
- **SOD1基因突变**:约20%家族性ALS患者存在SOD1基因突变,导致超氧化物歧化酶功能异常,引发氧化应激和蛋白质错误折叠。
- **TDP-43和FUS蛋白异常**:>95%的ALS患者存在TDP-43蛋白的异常聚集(细胞质内包涵体),干扰RNA代谢和细胞功能。
- **C9orf72基因重复扩增**:部分患者因C9orf72基因的六核苷酸重复扩增,产生毒性RNA或二肽重复蛋白(DPRs),干扰细胞核功能。
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#### 3. **谷氨酸兴奋性毒性**
- 突触间隙谷氨酸清除障碍(如星形胶质细胞的谷氨酸转运体EAAT2减少),导致谷氨酸蓄积。
- 过度激活NMDA受体,引起钙离子内流,触发神经元内钙超载和细胞凋亡。
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#### 4. **线粒体功能障碍与氧化应激**
- 线粒体能量代谢异常导致ATP生成不足,自由基(ROS)堆积,损伤神经元DNA、脂质和蛋白质。
- SOD1突变直接加剧氧化应激,加速神经元死亡。
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#### 5. **神经炎症反应**
- 小胶质细胞和星形胶质细胞激活,释放促炎因子(如TNF-α、IL-1β),加剧神经元损伤。
- 胶质细胞可能失去对神经元的支持作用(如营养因子分泌减少)。
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#### 6. **遗传与环境交互作用**
- **家族性ALS(10%)**:与SOD1、C9orf72、TARDBP等基因突变相关。
- **散发性ALS(90%)**:可能涉及表观遗传改变、环境毒素(如重金属、农药)或代谢异常。
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#### 病程发展
1. **早期**:局部肌肉无力(如手部抓握困难、言语不清)和肌束震颤。
2. **中期**:肌肉萎缩扩散,累及呼吸肌和吞咽肌,出现呼吸困难、构音障碍。
3. **晚期**:完全丧失自主运动能力,依赖呼吸机支持,最终因呼吸衰竭死亡(中位生存期3-5年)。
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#### 治疗方向
- **延缓进展**:利鲁唑(抑制谷氨酸释放)、依达拉奉(抗氧化)。
- **对症支持**:无创通气、营养管理、康复训练。
- **研究热点**:基因疗法(如靶向SOD1的反义寡核苷酸)、干细胞移植、调节胶质细胞功能。
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**总结**:ALS是多种机制(蛋白毒性、氧化应激、兴奋性毒性、炎症)共同作用导致运动神经元选择性死亡的复杂疾病,目前尚无治愈手段,但针对病理环节的多靶点治疗研究正在推进。