阿尔兹海默症
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β-淀粉样蛋白------Aβ
β-淀粉样蛋白前体蛋白------APP 乙酰胆碱------Ach
胆碱乙酰转移酶------ChAT
乙酰胆碱酯酶------AchE
高度磷酸化Tau蛋白------PHF-Tau 甲肾上腺素------NE
5-羟色胺------5-HT
老年斑------SP
神经生长因子------NFG 神经纤维缠结------NFTs
CaMK-Ⅱ
活性氧类------ROS
ApoE
长时程突触增强效应------LTD
N 型乙酰胆碱受体------nAchRs
N-甲基-D-天冬氨酸受体------NMDA 环氧合酶-2抑制剂-----COX-2Is
环氧合酶------COX
因德国医生阿尔茨海默(Alois Alzheimer)最先描述而得名
罗纳德·里根的案例
美国第49、50届总统,
曾经是好莱坞华纳兄弟电影公司的著名演员。
有传言说里根需要依靠提示卡片才能完成演讲,会在白宫会议中打瞌睡。
记者招待会上的含糊不清的回答。
有几次都无法认出某些自己的家庭成员。
里根总统的病因分析
遗传——里根总统的母亲死于AD。
个人应激模式
里根总统在一个酗酒和经济窘迫的家庭环境中长大;
巨大的工作压力;
经历了许多躯体创伤。
里根两大贡献
一是极大地提高了公众对这种病的认识;
二是使人们敢于公开谈论这种疾病。
妇女患病率约3 倍于男性。目前在世界范围内约有1500 万人罹
患AD,65 岁以上老年人中AD 发病率以每年0.5%的速度稳定增加,85 岁以上老年人则以每年8%的速度增长。
美国每年用于AD 的财政花费竟高达600 亿美元。
家族性Alzheimer 病(FAD)约占AD 患者的1%以下,为常染色体显性遗传,
病人的一级亲属尤其女性患病风险高,常在70 岁前发生AD,但遗传素质也受多
种因素的影响,例如,双胞胎之一于60 岁发病,姊妹也可能80 岁才发病或因其
他疾病死亡时未发生AD。
二、症状
典型临床表现:
①记忆障碍:学习新知识或信息、回忆以往所学知识或信息的能力缺陷。
②认知能力下降:失语症,失用症,失认症,大脑高级整合功能障碍,如计划,组织,先后序列及抽象思维能力障碍等。
③病程特点为缓慢起病,进行性认知功能下降,造成明显的社会或职业的功能障碍,与以往相比呈现功能水平明显下降。
④生理功能上肌张力增高,肌体屈曲,病程呈进行性,一般经历8~10年左右,最后发展为严重痴呆,常因伴随压力性溃疡、骨折、肺炎、营养不良等继发躯体疾病或衰竭而导致死亡。
AD的病理特征:
①β淀粉样蛋白(Aβ)沉积所形成的老年斑(SP)。
②细胞内异常磷酸化的Tau蛋白聚集形成神经纤维缠结(NFTs)。
③脑皮层和海马区神经元细胞丢失。
神经病理机制1
大量神经元被破坏,导致乙酰胆碱(Ach)含量减少和胆碱乙酰化酶活性降低,使胆碱能投射通路中的胆碱能神经元的选择性丧失。其它神经核团如蓝斑和中脑缝核的神经元病损后,可分别导致去甲肾上腺素(NE)和5-羟色胺(5-HT)的缺失。神经元的丧失及神经递质的缺乏导致记忆和认知功能障碍等。
神经病理机制2
β淀粉样蛋白(Aβ),在细胞基质沉淀后有很强的神经毒性作用,Aβ是β淀粉样蛋白前体蛋白(APP)的酶解产物,在正常生理条件下,APP由a-分泌酶裂解成可溶性的αAPPs 蛋白,不产生Aβ成分;极少部分APP在胞质溶酶体经β分泌酶、γ分泌酶作用裂解为Aβ。
神经病理机制3
神经纤维缠结是AD的另一病理特征,它是由对称螺旋丝在神经元内互相缠结而成,是由高度磷酸化Tau蛋白(PHF-Tau)组成。Tau蛋白是一种微管蛋白相关蛋白,在细胞中促进微管形成和维持微管的稳定性。但在神经纤维缠结中,Tau蛋白被异常磷酸化,失去了结合微管蛋白的能力,使微管的形成和稳定性发生障碍,是神经纤维缠结产生的主要原因。目前研究发现AD患者脑脊液中PHF-Tau水平较高。
病因1
1、胆碱能神经元损伤机制:乙酰胆碱(Ach)是一种神经递质,由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰转移酶(ChAT)的催化作用下合成,Ach与其受体(AchR)结合传递神经冲动后,被乙酰胆碱酯酶(AchE)水解成胆碱和乙酸。Ach的含量会随着年龄的增加而下降,而老年痴呆患者下降至70%一80%。
ChAT和AchE活性反映了胆碱能神经元的活性,胆碱能调节大脑皮层和海马中神经生长因子(NFG)的合成与释放。Aβ沉积会增加AchE表达,在AD患者的大脑中神经纤维缠结和SP内AchE活性显著升高,造成Ach神经递质的异常。当投射到皮质和海马的Ach减少时,皮质和海马的NFG释放减少,使其营养作用得不到发挥,并进一步导致Aβ的沉积和NFT 形成,产生恶性循环的Aβ毒害作用。因此,抑制AchE的活性,对AD症状的缓解,能起到一定的积极作用。
2、Aβ的神经毒性机制:SP的主要成分是含39—42个氨基酸残基的Aβ,Aβ是由该蛋白前体(APP)降解所产生。有一种观点认为,在正常生理状态下,大脑Aβ仅有极少量表达,低浓度的Aβ对未分化、不成熟的神经元有营养作用;而在神经退行性AD大脑中Aβ异常表达,高浓度的Aβ对已分化的、成熟的神经元有毒性作用。
2、Aβ的神经毒性机制:当APP基因或早老素基因PS-1产生突变后,将导致APP经β分泌酶和γ分泌酶裂解作用增加,Aβ聚集可形成神经毒性的原纤维,并进而形成SP。Aβ的神经毒性的分子机制包括:①炎症反应:聚集的Aβ引发小胶质细胞的吞噬行为,并释放炎症因子,引发炎症反应;②氧化应激作用:聚集的Aβ直接或间接引起神经元反应性活性氧(ROS)增高,造成神经元氧化损伤;③破坏细胞内的Ca2+稳态平衡,诱导Ca2+依赖蛋白磷酸激酶的活性增强,引起Tau蛋白过磷酸化。
3、tau蛋白过磷酸化机制:tau蛋白是微管蛋白聚合微管的启动子,促进微管蛋白聚集成微管并增强其稳定性。正常状态下人体内tau蛋白的磷酸化/去磷酸化水平维持一定平衡状态,当tau蛋白过磷酸化形成双螺旋丝及NFT而沉积于脑中导致神经元变性,引起神经元细胞的凋亡。tau蛋白的过磷酸化与Aβ有密切的关系,Aβ的生成和沉积可以对线粒体产生毒性作用和损伤,造成Ca2+超载,而Ca2+可以激活CaMK-II进一步导致tau过度磷酸化。
神经元纤维缠结(NFT)——NFT的超微结构是双股螺旋细丝,其化学成分主要是异常磷酸化的Tau蛋白。
4、氧化应激作用机制:氧化应激在AD发病中起重要作用,发生在脑神经元和组织损伤之前,包括脂质过氧化作用增强、蛋白质和DNA氧化作用增强。目前,氧化损害机制尚不清楚,可能与活性氧类(ROS)物质、过渡金属铁铜离子等氧化还原作用、激活环绕SP的胶质细胞及线粒体代谢异常等有关。另外,已明确的AD致病基因(APP、ApoE及PS基因)在调节神经元凋亡或结合转运金属方面均与氧化应激作用有关。
5 、金属作用机制:金属铁、铝、铜、锌等可改变AD患者的金属代谢、氧化还原作用及促进Aβ聚集作用。Cu2+对Aβ的聚集表现出双向的调制作用:在微酸性pH下,诱导Aβ聚集,而在中性及碱性pH下,则强烈抑制Aβ聚集。Cu2+是具有氧化还原活性的金属离子,Aβ可以通过与Cu2+相结合,将Cu2+还原为Cu+,同时将分子氧催化形成过氧化氢,诱导了有害的ROS的过量产生,对AD脑组织显示出显著的氧化损伤。
6、Ca2+调节作用机制:Aβ在质膜上形成通道可使膜电势降低,而膜电势降低能增加Ca2+流动,Ca2+通过Aβ形成的通道向内流动,使得细胞内钙离子([Ca2+]i)升高,引起[Ca2+]i 超载。[Ca2+]i超载一方面损伤氧化磷酸化,另一方面导致钙依赖性ATP酶的超常活动。结果导致细胞的能量不足甚至耗竭,细胞结构和功能破坏,影响长时程突触增强效应(LTD),突触可塑性下降。更为严重的是[Ca2+]i超载反过来影响APP的代谢,加速APP裂解产生更多的Aβ,形成恶性循环。
四、诊断
病理改变:
皮质萎缩
老年斑(SP)
神经元纤维缠结(NFT)