帕金森氏症
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帕金森氏症
帕金森氏症的症状表现为身体僵硬、肌肉震颤、运动缓慢以及难以启动身体和心理活动等。虽然此病最为明显的症状体现在运动方面,但其障碍并非仅限于此。帕金森氏症患者的一些认知活动表现也比较迟钝,即使他们不必进行某种运动,也难以想象该运动是怎样的。大多数患者在患病早期就变得抑郁,表现出记忆和推理方面的能力缺陷。这些精神症状本身就可能是疾病的一部分,而不是运动机能失常的结果。此病并非使人瘫痪,而是使其在缺乏动作指导信息的情形下难以启动自发性的运动。如果给患者提供引导其活动的外部刺激,例如让他们循一段台阶上行,则他们会有令人惊奇的良好表现。
大约每100个人中有一人可能患帕金森氏症,通常此病是在人50岁以后发作。其最直接的病因是神经系统中发生神经元渐进性的死亡,尤其是中脑黑质(substantia nigra)的神经元大量死亡,该神经核团向基底神经节的尾状核和壳核投射多巴胺能的神经纤维(名为黑质一纹状体束)。黑质对壳核产生抑制效应。壳核的神经活动使苍白球兴奋。苍白球的输出信息抑制丘脑特定神经核团的活动,该核团向大脑皮层发出兴奋性的神经投射。由于帕金森氏症患者的黑质一纹状体束发生病变,因此多巴胺对基底神经节的作用由此减弱甚至丧失,最终导致大脑皮层的兴奋性降低。研究者估计,一般人在其年龄超过45岁后,他们的大脑黑质平均每年丧失将近1%的神经元。尽管如此,大多数人脑中黑质神经元数量对于维持正常机能仍是绰绰有余的。然而有些人或是其黑质神经元的数量原本就比常人少,或是其丧失黑质神经元的速度比常人快,因此当黑质中存活神经元的数目比正常水平少20%至30%时,就会罹患帕金森氏症,其症状表现随神经元数量的不断减少而日趋严重。
致病因素
大约10%至20%的帕金森氏症患者有同患此病的近亲,由此让人怀疑此病是否具有遗传性。20世纪90年代后期,曾有媒体报道科学家已经发现帕金森氏症的致病基因,然而这样的消息可能会误导大众。事实上,研究发现,在某些家庭中,许多成员在较年轻日寸(50岁以前)就患上了帕金森氏症,患者体内具有使一种蛋白质(名为α- synuclein)积聚的基因。然而在更多患病年龄较大的帕金森氏症患者身上并未发现具有这样的遗传异常特征。针对帕金森氏症的孪生子流行病学研究表明,如果同卵孪生子中的一人在50岁以前患了帕金森氏症,那么另一人患此病的可能性很高。然而,如果患者发病年龄在50岁以后,则其孪生兄弟(姊妹)的患病风险较小,无论他(她)是同卵还是异卵孪生子。这样的结果使人大致了解,根据患者发病时的年龄差异,帕金森氏症可分为早发型(early-onset)和晚发型(late-onset),后者比前者具有较小的遗传性。
环境因素是否会增加帕金森氏症的患病可能性?研究发现,接触毒性物质是致病因素之一,例如服用类似海洛因的药物可使人在较早年龄阶段(22~42岁)不同程度地出现帕金森氏症的症状表现。此外,除草剂和杀虫剂中的化学物质会使人更可能患病,原因在于一种名为MPTP的化学物质如果被摄人人体,它能损毁黑质中的多巴胺能神经元。
由此可见,帕金森氏症的致病因素比较复杂,涉及遗传和环境等方面。很多因素都可能影响此病的易患性。有些研究者认为,各种疾病以及病毒细菌感染,甚至是流行性感冒,都可能伤及黑质神经元,任何破坏多巴胺能神经元代谢过程的因素都使黑质比其他神经元更易受损。
治疗
帕金森氏症是因脑内多巴胺不足而引起,因此治疗此病的途径是尽可能恢复多巴胺的脑内正常含量水平。然而,直接服用多巴胺并不能见效,因为多巴胺不能透过血脑屏障。临床上用于治疗帕金森氏症的药物是左旋多巴(L-dopa),因为左旋多巴是多巴胺的前体物质(precursor),经患者每天服用,它能够穿越血脑屏障而进入中枢神经系统,然后被转化为多巴胺。此种药物疗法对于多数患者是有效的,因此至今仍作为一种主要治疗方法而被广泛采用。
然而,左旋多巴在某些方面并不令人满意。首先,它的疗效并不恒定。对于某些患者,它可能丝毫不能缓解其症状。通常该药物只对患病早期或中期的患者产生疗效,而对患病晚期的患者则疗效不佳。其次,该药物不能阻止神经系统中多巴胺能神经元的持续丧失。另有研究证据显示,神经系统中多巴胺过多反而会使多巴胺能神经元丧失,因此左旋多巴对神经系统也可能具有伤害性。第三,左旋多巴不仅能进入那些需要补充多巴胺的神经元,而且也能进入其他脑细胞,引起一些副作用,诸如恶心、低血压、睡眠障碍、情绪不安、产生幻觉等。一般而言,患者病情越严重,左旋多巴所产生的副作用也就越强。
鉴于上述左旋多巴药物治疗的局限性,研究者试图寻找其他替代疗法或辅助疗法,一些疗法有望在临床上被采用。其一是采用抗氧化药物,以减少更多的神经损伤。其二是采用直接刺激多巴胺受体的药物。其三是采用阻断谷氨酸作用的药物。在很多情形下,多巴胺的作用效应与谷氨酸的相反,因此脑内多巴胺不足会导致谷氨酸能的神经活动过强。其四是通过神经营养因子(neurotrophins)增强存活神经元的活力并促进其生长。其五是采用减少神经元死亡的药物。其六是对苍白球施加高频电刺激,暂时阻止其神经活动,此方法对于阻止患者震颤尤其有效。其七是通过外科手术损毁患者苍白球和丘脑特定部位,此方法所产生的效应与电刺激苍白球的抑制效应相似,但却是不可逆性的。显然,这些治疗方法也都有其局限性,临床医生通常将左旋多巴药物治疗与其他一种或几种疗法结合运用。
另一种更具潜在价值的临床治疗手段现仍处于实验阶段。佩尔罗(M.J.Perlow) 等人在
20世纪70年代所进行的开创性研究将6-羟多巴胺(6-OHDA)注射人大鼠大脑一侧半球,造成黑质损伤,从而使其对侧身体产生类似帕金森氏症的症状表现。随后研究者将取自大鼠胚胎的黑质移植到遭药物损毁的大鼠脑中,被移植的神经组织在多只实验动物脑内存活了下来,并且与其他神经元形成数目不等的突触。1个月以后,许多接受黑质移植的大鼠在很大程度上恢复了正常运动机能。他们的研究提示,类似的移植手段对于人类也具有可行性。由于血脑屏障能够抵抗外来异物,因此人体免疫系统在大脑中的作用不如在身体其他部位那么强。此外,临床医生还可以借用药物来进一步抑制大脑对移植组织的排斥作用。曾经有一些研究者试图将患者自身的肾上腺组织移植到脑中,因为它能产生并释放多巴胺,然而这种移植疗法难见良效。动物研究表明,只有来自胚胎的大脑移植组织才能形成神经联系,并被动物利用以重新习得各种行为。因此,研究者又试图获取流产胎儿的脑组织,并将其移植到患者脑中,被移植的神经元往往能够存活数年并与患者脑中原有神经元形成突触联系。然而,此举颇有难度,而且十分昂贵,每次移植需要4至8个胎儿的脑组织,而且大多数患者在手术后1年内并未显示很大的机能改善。一些年老患者的大脑因老化而丧失可塑性,而且产生的神经营养因子比年轻人的大脑中的少,因此很多被移植的细胞难以存活或者不能形成有效的突触联系。研究者通过动物实验发现,如果被移植的胚胎组织既包含神经元又能生成神经营养因子,则可能提高脑组织移植的成功程度。
一些研究者并不希望被移植的脑细胞取自流产胎儿,他们采用组织培养的技术培养干细胞(stem cells),这是一种生长未成熟的细胞,以后可随其所处身体部位不同而分化为不同类型的细胞。研究者有可能培养出以后成为多巴胺能神经元的干细胞,并将其移植至患者受损的大脑部位。
另有一些研究者探索是否有可能将其他动物胚胎的脑组织移植给人类。他们将猪胚胎的黑质组织移植到帕金森氏症患者脑中,结果发现许多被移植的神经元能够存活并且与人脑中的神经元形成突触联系。研究还发现,被移植的脑组织能够释放营养因子,从而在其周围脑区刺激患者自身的神经元突触生长。这种疗法的可行性仍需要进一步研究。