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神经系统疾病病理神经系统疾病病理学是研究神经系统疾病发生、发展过程中的形态学变化及其与功能障碍关系的科学神经系统作为人体最复杂的系统之一,其疾病种类繁多,病理变化多样,理解这些病理改变对于疾病的诊断、治疗和预后判断具有重要意义本课程将系统介绍神经系统的基本病理变化、常见疾病的病理特征以及最新的研究进展,帮助学习者建立神经系统疾病的病理学思维,为临床神经系统疾病的诊断和治疗奠定基础课程概述神经系统疾病的重要性病理学在神经系统疾病中12的作用神经系统疾病在全球疾病负担中占据重要位置,随着人口老病理学是神经系统疾病研究的龄化,其发病率持续上升这基石,通过观察疾病的形态学类疾病不仅严重影响患者生活变化,揭示疾病的本质病理质量,还给家庭和社会带来沉学检查为神经系统疾病的确诊、重负担了解神经系统疾病的分类和预后评估提供了客观依病理基础,对临床诊断和治疗据,同时也为新治疗方法的开具有重要指导意义发提供了重要线索课程目标和结构3本课程旨在系统介绍神经系统疾病的病理学知识,从基础病理变化到特定疾病的特征性改变,循序渐进课程将涵盖神经系统解剖、基础病理、血管病变、感染性疾病、退行性疾病、肿瘤等内容,帮助学习者构建完整的神经病理学知识体系神经系统解剖复习中枢神经系统周围神经系统神经元和神经胶质细胞中枢神经系统包括脑和脊髓,是神经系周围神经系统包括脑神经、脊神经及其神经元是神经系统的基本功能单位,负统的指挥中心大脑分为额叶、顶叶、分支,负责将中枢神经系统的指令传递责信息的处理和传递神经胶质细胞包颞叶和枕叶,各具特定功能脑干由中到效应器官,并将感觉信息传回中枢括星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶脑、脑桥和延髓组成,负责基本生命功周围神经系统又分为体神经系统和自主质细胞和室管膜细胞,它们为神经元提能调节小脑主要负责运动协调和平衡神经系统,前者负责随意运动和感觉,供支持、营养和保护神经胶质细胞在脊髓是连接大脑与周围神经系统的重要后者控制内脏功能和植物性生命活动病理状态下可发生反应性增生,参与炎通路症和修复过程神经系统病理学基础神经系统的特殊性神经系统具有独特的生物学特性,包括高度分化的细胞类型、严格的血脑屏障保护、有限的再生能力以及对缺氧和代谢障碍的极端敏感性这些特性决定了神经系统疾病的病理变化具有特殊性,使得神经系统对损伤的响应方式与其他组织器官明显不同常见病理变化类型神经系统常见的病理变化包括神经元变性、轴索变性、脱髓鞘、神经胶质细胞反应、血管病变、水肿、炎症和肿瘤等这些基本病理变化在不同疾病中以不同方式组合和表现,形成特定疾病的病理学特征理解这些基本变化对于掌握复杂神经系统疾病的病理学至关重要神经元病变急性神经元损伤慢性神经元退行性变急性神经元损伤通常由缺血、外伤、毒素或感染等原因引起在光慢性神经元退行性变是多种神经退行性疾病的共同病理基础表现镜下可见神经元胞体肿胀、核固缩或消失、细胞质嗜酸性增强(红为神经元数量减少、胞浆内出现异常蛋白聚集物(如神经纤维缠结、变),形成所谓的红神经元急性损伤后,死亡的神经元被小胶路易体等)和神经突起的萎缩变性这些变化进展缓慢,最终导致质细胞清除,形成神经元吞噬现象这类损伤一般不可逆,导致永神经元功能丧失和死亡阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈症久性神经功能缺损等都属于此类病变神经纤维病变轴索变性1轴索变性是神经纤维病变的主要类型,可由多种原因引起,包括外伤、缺血、毒素和代谢障碍等病理上表现为轴索肿胀、断裂和碎片形成,随后是髓鞘的继发性分解轴索变性通常从远端开始,称为华勒变性,特点是轴索和髓鞘的同步变性严重的轴索损伤可导致神经元细胞体的逆行性变性和死亡脱髓鞘2脱髓鞘是指髓鞘选择性损伤而轴索相对保存的病理过程常见于多发性硬化等自身免疫性疾病、某些病毒感染和毒素作用病理上表现为髓鞘崩解、碎片形成和巨噬细胞吞噬,形成特征性的脱髓鞘斑与轴索变性不同,脱髓鞘病变具有一定的修复可能,通过少突胶质细胞的再生可形成新的髓鞘,称为再髓鞘化神经胶质细胞反应星形胶质细胞增生小胶质细胞活化星形胶质细胞是中枢神经系统中最小胶质细胞是中枢神经系统的常驻常见的胶质细胞,在各种神经系统巨噬细胞,在炎症和损伤条件下快损伤中可发生反应性增生活化的速活化活化的小胶质细胞形态从星形胶质细胞表现为胞体肿大、胞静息状态的分支状转变为肥大的杆质嗜酸性增强、细胞突起增粗增多,状或阿米巴样,具有吞噬功能,可胞质内胶原纤维酸性蛋白表清除坏死组织和外来病原体它们GFAP达增加慢性病变区可形成胶质瘢还可分泌细胞因子和趋化因子,调痕,既是修复过程,也可能阻碍神节炎症反应长期的小胶质细胞活经再生化与多种神经退行性疾病的病理进展相关中枢神经系统血管病变血脑屏障脑血管解剖特点严格控制物质进入脑组织21脑血管具有独特的解剖和生理特点自动调节功能维持脑血流相对稳定35易损性侧支循环对缺血和栓塞高度敏感4提供备用血流途径脑是人体耗氧量最高的器官,虽然重量仅占体重的2%,却消耗25%的氧气和20%的葡萄糖这种高代谢需求使得脑组织对血供中断极为敏感,通常4-5分钟的完全缺血即可导致不可逆的神经元损伤脑血管疾病是神经系统疾病中最常见的类型之一,包括脑出血、脑梗死、蛛网膜下腔出血等这些疾病不仅发病率高,而且病死率和致残率高,是中国成人死亡和残疾的主要原因之一脑出血病因和发病机制脑出血主要由高血压、脑血管畸形、血液病、抗凝治疗并发症等因素引起高血压性脑出血是最常见类型,长期高血压导致小动脉发生纤维素样坏死、微动脉瘤形成,在血压急剧升高时发生破裂出血出血部位常见于基底节区、丘脑、脑桥和小脑,这些区域的穿支动脉较易受高血压损害急性期病理变化新鲜脑出血区呈暗红色,血液破坏脑组织形成血肿周围脑组织因压迫和水肿而变形显微镜下可见红细胞外溢、神经元和胶质细胞坏死、轴索断裂出血后数小时内中性粒细胞开始浸润,随后被巨噬细胞取代,吞噬红细胞和坏死组织慢性期病理变化出血数周后,血肿逐渐被吸收,形成含铁血黄素的巨噬细胞最终形成充满液体的囊腔,周围为胶质瘢痕和含铁血黄素沉着大量出血可导致脑组织永久性损伤,小范围出血则可能完全吸收而仅留下少量胶质增生脑梗死血栓性梗死1动脉粥样硬化斑块表面血栓形成栓塞性梗死2心源性或动脉-动脉栓子腔隙性梗死3小动脉硬化闭塞血流动力学梗死4全身低灌注导致分水岭区梗死脑梗死是最常见的脑血管疾病,占全部脑卒中的70-80%梗死区的病理变化随时间推移而不同急性期(24小时内)梗死区苍白水肿,神经元表现为缺血性改变亚急性期(1-7天)梗死区软化明显,可见大量巨噬细胞浸润和血管新生慢性期(数周后)形成软化囊腔,周围为胶质瘢痕不同类型脑梗死的病理特征有所不同栓塞性梗死多呈楔形,以灰质为主;血栓性梗死边界不规则,常累及灰质和白质;腔隙性梗死为小的囊性病变,直径通常小于15毫米,多位于基底节、内囊和脑桥蛛网膜下腔出血蛛网膜下腔出血是指血液直接渗入蛛网膜下腔,最常见原因是颅内动脉瘤破裂约,其次是动静脉畸形约动脉SAH85%10%瘤多为浆果状动脉瘤,好发于环及其主要分支处,与先天血管壁缺陷、高血压和动脉粥样硬化等因素相关Willis急性时,蛛网膜下腔充满鲜红色血液,覆盖脑表面沟回短期内可引起脑积水,长期后果包括交通性脑积水和脑血管痉挛SAH脑血管痉挛可导致继发性脑梗死,是后主要死亡和致残原因之一颅内动脉瘤介入或手术治疗是预防再出血的关键措施SAH脑水肿血管源性脑水肿1血脑屏障破坏,液体渗入细胞外间隙细胞毒性脑水肿2细胞能量障碍,钠泵功能失调导致细胞肿胀间质性脑水肿3脑脊液回流受阻,液体进入脑室周围白质渗透性脑水肿4血浆渗透压急剧下降引起水分进入脑组织脑水肿是指脑组织含水量增加导致的脑容积增大,是多种神经系统疾病的共同病理过程血管源性脑水肿常见于肿瘤、脓肿、外伤和梗死周围,表现为白质疏松,蛋白质渗出细胞毒性脑水肿见于缺氧缺血、中毒等情况,表现为灰质和白质的星形胶质细胞和其他细胞肿胀脑水肿的病理生理后果包括颅内压增高、脑组织移位和疝形成,临床表现为头痛、呕吐、意识障碍等,严重者可导致脑疝和生命危险治疗原则包括处理原发病因和减轻水肿,如使用甘露醇、糖皮质激素等颅内压增高颅内占位性病变脑水肿与脑容积增加脑脊液循环障碍肿瘤、血肿、脓肿等占位性病变可直接增加颅各种原因引起的脑水肿均可导致脑容积增加和任何影响脑脊液产生、流通或吸收的病变都可内容积,导致颅内压升高这些病变不仅占据颅内压升高弥漫性脑水肿如脑外伤、缺氧缺引起颅内压增高如脑室系统梗阻引起的阻塞空间,还常伴有周围脑水肿,进一步加重颅内血性脑病、脑炎等,可使整个大脑体积增大,性脑积水、蛛网膜下腔粘连引起的交通性脑积压的升高肿瘤生长速度与颅内压升高的关系严重压迫脑室系统,导致脑室受压变小甚至消水等脑积水时可见脑室系统明显扩大,室管密切,快速生长的肿瘤更易引起显著的颅内压失,脑沟回变浅膜下白质变薄增高脑疝钩回疝小脑扁桃体疝钩回疝是最常见的脑疝类型,由颞叶内侧钩回向下疝入小脑幕切迹小脑扁桃体疝是小脑下部经枕骨大孔疝入脊柱管,压迫延髓常由所致常见于单侧颞叶病变如出血、梗死或肿瘤疝入的钩回压迫后颅窝病变如小脑肿瘤、出血引起,也可见于颅内压广泛增高临同侧的第三对脑神经和大脑脚,临床表现为同侧瞳孔散大、对侧肢床表现为枕部疼痛、呕吐和颈强直严重者压迫延髓呼吸、心血管体瘫痪严重时可造成后大脑动脉受压缺血,导致枕叶梗死和视觉中枢,导致呼吸和循环障碍,可迅速死亡病理上可见小脑扁桃体障碍变形、坏死和继发性出血神经系统感染性疾病概述细菌性感染病毒性感染细菌性感染包括脑膜炎、脑脓肿和脊髓病毒性感染包括脑炎、脊髓炎和神经根炎等常见病原体有肺炎球菌、脑膜炎炎等常见病毒有单纯疱疹病毒、肠道球菌、流感嗜血杆菌和结核分枝杆菌等病毒、狂犬病毒等病毒侵犯神经元或细菌性感染通常病程急,炎症反应明显,12胶质细胞,造成细胞变性、坏死,常有形成脓性渗出或肉芽肿性改变淋巴细胞为主的炎症反应真菌性感染寄生虫感染真菌性感染多见于免疫功能低下者,如神经系统寄生虫感染在发展中国家较为43艾滋病患者、长期使用免疫抑制剂或糖常见包括囊虫病、血吸虫病、弓形虫皮质激素者常见病原体有隐球菌、曲病等这些感染可引起多样的病理改变,霉菌和念珠菌等临床表现和病理改变如囊肿形成、肉芽肿反应和钙化等多样,取决于感染部位和宿主免疫状态细菌性脑膜炎年龄组常见病原体主要病理特征新生儿大肠杆菌、B族链球菌、李斯特基底池脓性渗出,可伴脑室炎菌婴幼儿流感嗜血杆菌、肺炎球菌、脑脑膜弥漫性脓性渗出,脑室扩膜炎球菌大成人肺炎球菌、脑膜炎球菌脑膜混浊,脑沟内积脓,可见血管炎老年或免疫低下者李斯特菌、革兰阴性杆菌脑膜基底部为主的脓性渗出,可伴脑实质损伤结核性脑膜炎结核分枝杆菌基底脑膜增厚,灰黄色肉芽肿性渗出,血管炎细菌性脑膜炎的病理本质是脑膜的化脓性炎症急性期可见脑膜充血、水肿,随后出现脓性渗出物覆盖脑表面,尤其在沟回和基底池处明显显微镜下可见大量中性粒细胞浸润、纤维素渗出和细菌病变可扩展至脑室系统引起脑室炎,或沿Virchow-Robin间隙进入脑实质引起脑炎血管炎是重要并发症,可导致血管壁坏死、血栓形成和继发性脑梗死预后与诊断和治疗的及时性密切相关,即使治愈也可留有后遗症如癫痫和认知障碍病毒性脑炎单纯疱疹病毒脑炎日本脑炎单纯疱疹病毒脑炎是最常见的散发性日本脑炎在亚洲地区流行,由蚊媒传病毒性脑炎,多由HSV-1引起特征播的黄病毒科病毒引起病理上以丘性病变为颞叶和额叶底部的出血性坏脑、基底节、脑干和脊髓前角广泛受死,病变呈不对称分布显微镜下可累为特征显微镜下可见神经元坏死、见神经元变性坏死、嗜酸性核内包涵胶质结节形成和血管周围淋巴细胞浸体Cowdry A型、胶质结节和神经吞润神经元内可检测到病毒抗原,是噬现象免疫组化或分子检测可确定确诊的关键病毒存在狂犬病狂犬病是一种致命的病毒性脑炎,由狂犬病病毒通过被感染动物咬伤传播病理特征是神经元胞浆内嗜酸性包涵体Negri小体,主要分布于海马、小脑和脑干经典组织学表现为Babes结节,即神经元周围聚集的小胶质细胞和淋巴细胞朊病毒疾病朊病毒疾病概念1朊病毒疾病是一组由朊蛋白PrP错误折叠引起的神经系统变性疾病,特点是长潜伏期和进行性神经功能衰退这类疾病的病原体不含核酸,仅由异常朊蛋白PrPSc组成,可通过诱导正常朊蛋白PrPC构象改变而自我复制朊病毒疾病包括人类的克雅氏病、动物的羊瘙痒症和牛海绵状脑病等克雅氏病分类2克雅氏病分为散发型sCJD,约85-90%、遗传型gCJD,约10-15%和获得性iCJD,1%散发型原因不明;遗传型与PRNP基因突变相关;获得性包括医源性感染和食用受污染牛肉导致的变异型克雅氏病vCJD典型临床表现为快速进展的痴呆、肌阵挛和锥体/锥体外系症状病理学特点3朊病毒疾病的经典病理改变为海绵状变性,即神经元胞体和神经突起内出现大小不等的空泡伴有显著的神经元丢失、星形胶质细胞增生和小胶质细胞活化变异型克雅氏病还有特征性的花斑,即由PrPSc沉积围绕的空泡簇免疫组化可显示异常朊蛋白沉积,是确诊的金标准神经系统退行性疾病概述千万5+全球痴呆患者截至2020年统计,其中约60-70%为阿尔茨海默病千万1+帕金森病患者全球数据,随年龄增长发病率显著上升倍3-4未来20年增长预计到2040年神经退行性疾病患者数量将大幅增加5-8%GDP医疗支出发达国家用于神经退行性疾病的医疗费用占比神经系统退行性疾病是一组以特定神经元群或神经系统部位选择性、进行性变性和功能丧失为特征的疾病这类疾病通常起病隐匿,进展缓慢,随着病程延长,症状逐渐加重,最终导致严重的功能障碍从病理学角度,神经退行性疾病的共同特征是特定部位的神经元丢失和异常蛋白质沉积根据主要受累部位和临床表现,可分为以认知功能障碍为主的疾病(如阿尔茨海默病)、以运动障碍为主的疾病(如帕金森病)和混合表现的疾病(如亨廷顿舞蹈症)阿尔茨海默病遗传和环境因素大脑宏观改变12阿尔茨海默病的病因复杂,包括遗传阿尔茨海默病患者大脑呈弥漫性萎缩,和环境因素的相互作用年龄是最主脑重明显减轻(晚期可减轻20-要的危险因素,65岁以上人群发病率30%)额顶颞叶皮质萎缩明显,沟约为5-8%,85岁以上可达30%以上回变窄,脑沟变宽海马和杏仁核体家族性阿尔茨海默病约占5%,与APP、积减小尤为显著,是早期影像学检查PSEN
1、PSEN2基因突变相关,多为的重要指标侧脑室和第三脑室代偿早发型散发型与APOEε4等易感基性扩大病变在边缘系统和新皮质分因和环境因素如糖尿病、高血压、吸布有一定规律,通常从内嗅皮层开始,烟等相关逐渐累及海马、新皮质细胞学和分子病理学改变3阿尔茨海默病的两大病理标志物是细胞外的β-淀粉样蛋白Aβ斑块和细胞内的神经纤维缠结Aβ由APP蛋白异常剪切产生,在细胞外形成不溶性沉积神经纤维缠结由异常过度磷酸化的Tau蛋白组成,最初出现在细胞体内,随后扩展至神经突起此外,还有神经元丢失、突触减少、神经炎症和脑血管淀粉样变性等病理改变阿尔茨海默病(续)淀粉样斑块神经纤维缠结神经元丢失和脑萎缩β-淀粉样蛋白Aβ斑块是阿尔茨海默病的重神经纤维缠结由异常过度磷酸化的Tau蛋白阿尔茨海默病的本质是进行性神经元丢失,要病理标志,主要分为弥散性斑和神经炎性组成,形成配对螺旋丝状结构在光镜下呈导致大脑皮质和皮质下结构萎缩神经元丢斑弥散性斑由Aβ蛋白松散沉积组成,无嗜银性火焰状或球形结构,位于神经元胞体失程度与认知功能损害相关,特别是胆碱能明显组织损伤神经炎性斑(或称老年斑)和近端树突内随着疾病进展,含有神经纤神经元的选择性减少导致胆碱能功能障碍,由致密Aβ核心和周围的变性神经突起、活维缠结的神经元死亡,残留的缠结形成幽是认知症状的重要病理基础海马和内嗅皮化小胶质细胞和反应性星形胶质细胞组成灵缠结Tau病理遵循一定的传播规律,从层的神经元丢失最为显著,与早期记忆障碍使用刚果红染色或银染色可显示这些斑块内嗅皮层开始,逐渐波及海马、颞叶和其他密切相关新皮质区域帕金森病病因学黑质病理改变路易体病理帕金森病的确切病因尚不完全清楚,被帕金森病的核心病理改变是中脑黑质致路易体是帕金森病的病理标志物,为神认为是遗传和环境因素共同作用的结果密部多巴胺能神经元的进行性丢失正经元胞浆内的嗜酸性球形包涵体,由α-约的病例有明确的遗传背景,与常黑质由于含有神经黑素呈棕黑色,而突触核蛋白异常聚集形成典型路易体10%、、、等基因帕金森病患者的黑质呈现明显苍白镜有嗜酸性致密核心和苍白晕环路易体SNCA LRRK2Parkin PINK1突变相关环境危险因素包括某些农药、下可见黑质神经元显著减少,剩余神经最初出现在脑干,随后向上扩展至边缘重金属接触史和头部外伤等随着年龄元内可见路易体多巴胺能神经元丢失系统和新皮质,这种扩散模式与临床症增长,黑质多巴胺能神经元的自然衰减必须达到约才开始出现临床症状进展相符除黑质外,蓝斑、迷走神70-80%加速,可能是帕金森病好发于老年人的状,反映疾病有较长的前临床期经背核等脑干核团和交感神经节也常有原因之一路易体亨廷顿舞蹈症遗传学基础亨廷顿舞蹈症是一种常染色体显性遗传病,由位于第4号染色体短臂的HTT基因突变引起突变特征是基因第一外显子内CAG三核苷酸重复序列异常扩增,正常人为6-35个重复,患者超过40个重复,重复数越多发病年龄越早,病情越严重该突变导致亨廷顿蛋白含有异常延长的多谷氨酰胺polyQ序列,引起蛋白质错误折叠和聚集纹状体病理特征亨廷顿舞蹈症的特征性病理改变是纹状体(尤其是尾状核和壳核)的选择性萎缩早期病变始于尾状核头部,随病程进展逐渐累及整个纹状体晚期可见尾状核明显萎缩,侧脑室扩大并呈现特征性的蝴蝶状外观显微镜下可见GABA能中型多刺神经元的显著丢失,而大型胆碱能神经元相对保留分子病理机制突变亨廷顿蛋白在细胞内形成不溶性聚集体,干扰正常细胞功能病理机制包括转录调控障碍、蛋白质降解系统功能失调、线粒体功能障碍、轴突运输异常和突触功能障碍等神经元内可见含有突变亨廷顿蛋白的核内包涵体和胞浆内聚集体,这些包涵体与神经元功能障碍和死亡密切相关多发性硬化自身免疫机制脱髓鞘斑块的病理学再髓鞘化与修复多发性硬化是一种自身免多发性硬化的特征性病理部分多发性硬化斑块可发疫性疾病,T细胞和B细胞改变是中枢神经系统白质生再髓鞘化,形成所谓的对中枢神经系统髓鞘抗原内的多发性脱髓鞘斑块影子斑块,特点是新形成产生异常免疫反应环境急性活动性斑块表现为髓的髓鞘较薄,节间距离缩因素(如EB病毒感染、维鞘崩解、巨噬细胞吞噬髓短再髓鞘化能力随疾病生素D缺乏)和遗传易感鞘碎片、周围淋巴细胞浸进展逐渐下降,可能与少性(如HLA-DRB1*1501)润和少突胶质细胞减少突胶质细胞前体细胞耗竭、共同参与疾病发生自身慢性非活动性斑块显示髓炎症微环境不利于少突胶反应性T细胞跨越血脑屏鞘完全丢失、少突胶质细质细胞分化等因素有关障,在中枢神经系统内被胞明显减少、轴索相对保促进再髓鞘化是当前多发重新活化,触发级联炎症存和星形胶质细胞增生形性硬化治疗研究的重要方反应,引起脱髓鞘和轴索成瘢痕向之一损伤运动神经元病散发性家族性运动神经元病是一组以上运动神经元、下运动神经元或两者同时变性和丢失为特征的进行性神经退行性疾病肌萎缩侧索硬化ALS是最常见的类型,又称渐冻人症,特点是上、下运动神经元同时受累其他类型包括原发性侧索硬化(仅上运动神经元受累)和进行性肌萎缩(仅下运动神经元受累)ALS的病理特征是脊髓前角运动神经元减少、萎缩和变性,伴有侧索(皮质脊髓束)的髓鞘和轴索丢失存活的运动神经元中可见Bunina小体(嗜酸性细胞质包涵体)和泛素阳性包涵体约97%的ALS患者神经元中可检测到TDP-43阳性包涵体,是重要的病理标志家族性ALS中约20%与SOD1基因突变相关,其他相关基因包括C9orf
72、TARDBP和FUS等脊髓小脑变性类型和遗传基础小脑病理改变脊髓小脑变性SCA是一组以小脑、脊髓脊髓小脑变性的共同病理特征是小脑皮和脑干变性为特征的遗传性神经系统疾质的进行性萎缩,尤其是浦肯野细胞的病,多为常染色体显性遗传目前已发选择性丢失不同亚型的小脑变性模式现40多种亚型,编号为SCA1-SCA48,有所差异,有些主要影响小脑蚓部,有每种亚型与特定基因突变相关最常见些则影响小脑半球显微镜下可见浦肯的几种亚型SCA1,2,3,6,7都与基因中野细胞显著减少,剩余浦肯野细胞可出CAG三核苷酸重复扩增导致的多谷氨酰现轴突末梢肿胀(称为鱼状轴突末梢)胺蛋白毒性有关,类似于亨廷顿舞蹈症颗粒细胞也可受累,但程度较轻的发病机制脊髓和脑干病理改变除小脑外,脊髓和脑干核团也常受累脊髓后索(薄束和楔束)变性是多种SCA的共同特征,导致深感觉障碍脊髓前角运动神经元受累可引起肌萎缩橄榄核、脑桥核和下丘脑核团等脑干结构也可出现神经元丢失和胶质增生SCA3Machado-Joseph病还特征性地累及黑质和苍白球,导致锥体外系症状神经系统肿瘤概述神经系统肿瘤按来源可分为原发性和转移性原发性肿瘤直接源自神经系统组织,转移性肿瘤则来自身体其他部位世界卫生组织WHO神经系统肿瘤分类系统于2021年进行了重大更新,整合了分子遗传学特征和组织形态学,采用分层诊断方法,为更精确的诊断和个体化治疗提供依据新的WHO分类不仅考虑肿瘤的组织学起源和分化方向,更强调分子标志物在诊断和分级中的作用例如,胶质瘤不再仅基于组织学形态分级,还需考虑IDH突变、1p/19q共缺失等分子特征这种整合的分类方法更好地反映了肿瘤生物学行为和预后,为精准医疗提供了基础神经上皮肿瘤WHO4级1胶质母细胞瘤、弥漫性中线胶质瘤H3K27M突变型WHO3级2间变性星形细胞瘤、间变性少突胶质细胞瘤WHO2级3弥漫性星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤WHO1级4毛细胞星形细胞瘤、髓母细胞瘤WNT活化型星形细胞瘤是最常见的胶质细胞来源肿瘤,源自星形胶质细胞或其前体细胞基于最新WHO分类,星形细胞瘤首先根据IDH突变状态分为IDH突变型和IDH野生型,然后再根据组织学特征和其他分子标志进行分级IDH突变型星形细胞瘤通常预后较好,包括弥漫性星形细胞瘤WHO2级和间变性星形细胞瘤WHO3级组织学上,低级别星形细胞瘤表现为肿瘤细胞密度中等增高,细胞核轻度至中度异型,核分裂像罕见间变性星形细胞瘤则细胞密度更高,核异型性明显,有明确的核分裂像免疫组化上,星形细胞瘤表达GFAP,IDH1R132H突变型可用特异性抗体检测分子病理诊断在现代星形细胞瘤分类中具有决定性作用胶质母细胞瘤大体病理特征显微病理特征遗传学改变胶质母细胞瘤是成人最常见的原发性恶性脑显微镜下,胶质母细胞瘤表现为高度细胞异胶质母细胞瘤可分为IDH野生型(原发性,肿瘤,WHO4级,极具侵袭性大体标本型性,核多形性明显,核分裂像多见最具约90%)和IDH突变型(继发性,约10%)上呈现界限不清的灰白色或灰红色软组织,诊断意义的组织学特征是血管内皮细胞增生IDH野生型胶质母细胞瘤常见EGFR扩增、常见大片中心坏死区,形成坏死性胶质瘤和假栅栏状坏死假栅栏状坏死是指坏死区PTEN缺失、TERT启动子突变和整个染色体的特征性外观多表现为蝴蝶状病变跨越周围肿瘤细胞呈栅栏状排列,这些细胞试图7扩增伴染色体10缺失IDH突变型则常伴胼胝体侵犯对侧半球出血、囊变和钙化在远离乏氧区血管内皮细胞增生表现为血管有TP53突变和ATRX缺失MGMT启动子甲胶质母细胞瘤中较为常见,增加了影像学诊内形成多层内皮细胞簇,呈现细胞上血管基化状态是预测对替莫唑胺化疗反应的重要断的复杂性样改变生物标志物少突胶质细胞肿瘤少突胶质细胞肿瘤源自少突胶质细胞或其前体细胞,占成人胶质瘤的约5-10%根据2021年WHO分类,少突胶质细胞瘤的分子定义为同时具有IDH突变和1p/19q共缺失按照组织学特征分为少突胶质细胞瘤WHO2级和间变性少突胶质细胞瘤WHO3级这类肿瘤多位于大脑半球皮质和皮质下区域,前额叶最常见组织学上,少突胶质细胞瘤的典型特征是单一形态的圆形细胞,具有明亮、空泡状细胞质(煎蛋样外观)和圆形核,周围有清晰的细胞膜,形成蜂窝状外观特征性血管模式为鸡网状毛细血管网络钙化在少突胶质细胞瘤中较为常见(约90%)间变性少突胶质细胞瘤除上述特征外,还具有更高的细胞密度、核异型性和核分裂活性室管膜瘤病理学分类组织学特征分子特征室管膜瘤源自室管膜细胞,按WHO分级可分为室管室管膜瘤的典型组织学特征包括室管膜菊形结构(围不同部位的室管膜瘤具有不同的分子特征脊髓室管膜下瘤WHO1级、肌纤维性室管膜瘤WHO1级、绕血管的无核区)、真性管腔和假管腔肿瘤细胞呈膜瘤约30%有NF2基因突变;后颅窝室管膜瘤常见乳头状室管膜瘤WHO2-3级和间变性室管膜瘤短梭形或柱状,形成室管膜管间变性室管膜瘤细胞LAMA2突变;儿童室管膜瘤约70%有C11orf95-RELAWHO3级此外,还有一种特殊类型称为RELA融密度更高,核分裂像明显增多,常见内皮血管增生和基因融合,约10%有YAP1基因融合;大脑半球室管合阳性室管膜瘤WHO2-3级,多见于儿童,具有特假栅栏状坏死免疫组化上,室管膜瘤表达膜瘤约50%有ZFTA融合这些分子改变对指导治疗定的分子特征和相对较差的预后室管膜瘤好发于脑GFAP50-70%、S-100蛋白和EMA(呈点状细胞膜和预后评估具有重要价值,是现代室管膜瘤诊断的重室系统,约60%位于第四脑室,其次为侧脑室和第表达)要组成部分三脑室髓母细胞瘤分子分型发病机制明确基因表达谱和体细胞突变21Wnt、Shh、Group3和4四个分子亚型组织学特征小蓝圆细胞肿瘤,形成Homer-Wright菊形结构35治疗反应临床表现不同分子亚型对放化疗反应差异明显4小脑蚓部肿瘤,颅内压增高,播散风险高髓母细胞瘤是最常见的恶性儿童脑肿瘤,占儿童颅内肿瘤的15-20%,高发年龄为3-7岁典型位于小脑,尤其是小脑蚓部,呈中线位肿块大体上,髓母细胞瘤呈软、灰褐色、质地脆弱且易出血的肿块约1/3病例诊断时已有脑脊液播散组织学上,髓母细胞瘤是一种高度细胞性的小蓝圆细胞肿瘤,由密集排列的细胞组成,细胞核大且深染,胞质少,核分裂像多见典型的Homer-Wright菊形结构表现为肿瘤细胞围绕纤维神经胶质基质形成的圆形区域根据组织学特征可分为经典型、结节/真菊形型、广泛结节型和大细胞/间变型免疫组化表达神经元标记物如synaptophysin,而不表达GFAP脑膜瘤I级II级III级脑膜瘤是最常见的原发性颅内肿瘤,占30-35%,起源于蛛网膜帽细胞多见于中年女性,与孕激素受体表达有关约80%为良性WHO1级,15%为非典型性WHO2级,5%为间变性WHO3级常见部位包括大脑凸面、大脑镰旁、蝶骨嵴、鞍结节区、嗅沟和小脑幕病理上呈灰白色,质硬,附着于硬脑膜,有时可侵蚀颅骨组织学上,脑膜瘤有多种亚型,共同特征是旋涡状结构、砂粒体和同步性核分裂WHO1级包括脑膜上皮型、纤维型、过渡型等;WHO2级具有脑组织侵袭、高核分裂活性≥4/10HPF或3个以上非典型特征;WHO3级包括乳头状、横纹肌样和间变性亚型免疫组化表达EMA、Vimentin和Somatostatin受体2ANF2基因失活是脑膜瘤最常见的分子改变,尤其在纤维型脑膜瘤中神经鞘瘤病理学特征和区与神经纤维瘤的区别Antoni AB神经鞘瘤是一种良性周围神经鞘肿瘤,区由紧密排列的梭形细胞组成,神经鞘瘤与神经纤维瘤的区别主要在于Antoni A源自施万细胞,主要发生在颅神经尤细胞核常呈栅栏状排列形成小神经鞘瘤有完整包膜,生长方式为膨胀Verocay其是第八对脑神经和脊神经根大体体,这是神经鞘瘤的特征性结构性,与神经干关系为偏心性,不含神经上呈现灰白色、质韧、包膜完整的圆形区细胞稀疏,基质疏松,含有纤维;而神经纤维瘤无完整包膜,生长Antoni B或椭圆形肿块,切面常见黄色脂肪样变微囊状变性、黏液样变和脂肪样变小方式为浸润性,与神经干关系为同心性,和囊变生长缓慢,真实侵袭周围组织血管常有透明样增厚的血管壁和血栓形含有神经纤维在免疫组化上,神经鞘的情况极为罕见组织学上显示两种交成免疫组化显示蛋白强阳性表瘤阳性率接近且强度高,S-100S-100100%替出现的模式区(细胞密集达,是神经鞘瘤诊断的重要标志,同时神经纤维瘤则阳性率较低且强度弱分Antoni A区)和区(细胞稀疏、黏液样还可表达和子上,约的神经鞘瘤有基因的Antoni BSOX10GFAP95%NF2变性区)双等位基因失活垂体腺瘤功能性和非功能性分类病理学特点内分泌特征和临床表现123垂体腺瘤是垂体前叶的上皮来源肿瘤,占颅大体上,垂体腺瘤呈软、灰红色或灰黄色肿功能性垂体腺瘤导致的临床表现主要由过量内肿瘤的10-15%根据激素分泌状态,可块,常有出血和囊变显微镜下表现为垂体分泌的激素所致泌乳素瘤引起泌乳、闭经分为功能性(分泌过量激素并引起临床症状)前叶细胞的单调增生,形成片状、索状或腺和男性性功能减退;生长激素瘤引起肢端肥和非功能性(不引起明显内分泌症状)两类样结构,伴丰富的毛细血管网络根据细胞大症或儿童巨人症;促肾上腺皮质激素瘤引功能性腺瘤包括泌乳素瘤约40%,导致高染色特性可分为嗜酸性、嗜碱性和嗜色淡漠起库欣病;促甲状腺激素瘤引起甲状腺功能泌乳素血症、生长激素瘤约20%,导致肢性腺瘤常见的免疫组化特征包括细胞增殖亢进非功能性垂体腺瘤主要表现为占位效端肥大症、促肾上腺皮质激素瘤约10%,指标Ki-67通常低于3%,阳性转录因子Pit-
1、应,如视力下降、头痛和垂体前叶功能低下导致库欣病和其他罕见类型SF-
1、TPIT等表达可提示腺瘤来源的特定细约1/3垂体腺瘤携带GNAS或USP8基因突变胞谱系颅咽管瘤病理分型1颅咽管瘤是位于鞍区的上皮性肿瘤,起源于Rathke囊残余的胚胎上皮组织病理上分为两种类型鳞状乳头状型和齿釉细胞型鳞状乳头状型主要见于成人,通常为实性且位于鞍上;齿釉细胞型多见于儿童,常为囊性且位于鞍内外两种类型在组织学、分子生物学特征和临床行为上存在显著差异鳞状乳头状型特征2鳞状乳头状型呈灰白色、实性肿块,由角化不良的鳞状上皮形成,上皮下有丰富的结缔组织和钙化灶特征性的组织学表现是排列成乳头状的复层非角化鳞状上皮,伴有上皮下的淋巴细胞浸润约95%携带BRAF V600E突变,可通过免疫组化检测手术切除后复发率较低约10%,对放疗敏感,总体预后较好齿釉细胞型特征3齿釉细胞型呈囊性改变,内含黄色油状液体(由胆固醇结晶所致,有机油样外观)组织学上表现为外周柱状基底细胞和中央松散排列的星形网状细胞,类似牙釉质器官钙化在此型中更为常见,表现为湿纸样钙化或结晶状钙化约94%携带CTNNB1β-catenin基因突变,导致Wnt信号通路激活,免疫组化显示β-catenin核定位复发率高约40%,对放疗不敏感,预后相对较差中枢神经系统淋巴瘤中枢神经系统淋巴瘤分为原发性PCNSL和继发性两种原发性中枢神经系统淋巴瘤占所有颅内肿瘤的约4%,95%以上属于弥漫大B细胞淋巴瘤DLBCL在免疫功能正常的人群中多发生于老年人,呈单发或多发脑实质内肿块,影像学上强化明显;在艾滋病和移植患者等免疫抑制人群中,则常与EB病毒感染相关,病变多发且常伴有中央坏死组织学上,PCNSL呈现为高度细胞性病变,由大型异型淋巴样细胞构成,核分裂像多见特征性的血管向性生长,表现为肿瘤细胞围绕小血管形成套袖样结构免疫组化显示B细胞标志物CD20,CD79a阳性,90%以上表达MUM1,70-80%表达BCL6,约10-20%表达CD10,符合非生发中心型DLBCL表型MYD88L265P突变在PCNSL中常见50-70%,是重要的诊断和治疗靶点转移性脑肿瘤倍10-20高于原发性脑肿瘤转移性脑肿瘤发病率远超原发性脑肿瘤40%肺癌转移率肺癌患者约40%会出现脑转移20-30%乳腺癌转移率乳腺癌患者中脑转移的比例80%多发转移转移性脑肿瘤中约80%为多发病灶转移性脑肿瘤是成人最常见的颅内肿瘤,原发灶按频率依次为肺癌40-50%、乳腺癌15-25%、黑色素瘤5-20%、结直肠癌5-10%和肾癌5-10%肿瘤通常通过血行播散到大脑,80%位于大脑半球,15%在小脑,5%在脑干大多数位于灰质-白质交界处,这与其栓塞性本质有关病理上,转移性脑肿瘤通常保留原发肿瘤的组织学特征,但可能出现一定分化程度的改变周围通常有明显的血管源性水肿和反应性胶质增生与原发性脑肿瘤相比,转移瘤边界相对清晰,但仍可见肿瘤细胞沿微血管周围间隙浸润免疫组化对确定原发灶至关重要,如TTF-1肺腺癌、GATA3乳腺癌、CDX2结直肠癌、PAX8肾癌和S100/HMB45黑色素瘤等脊髓肿瘤髓内肿瘤髓外硬膜内肿瘤髓外硬膜外肿瘤髓内肿瘤位于脊髓实质内,约占脊髓肿瘤的髓外硬膜内肿瘤位于蛛网膜下腔,占脊髓肿瘤髓外硬膜外肿瘤位于硬脊膜外,占脊髓肿瘤的20-30%最常见的类型包括室管膜瘤60-的约65%主要包括脊膜瘤25%和神经鞘瘤约5-10%常见类型包括转移性肿瘤、骨髓瘤、70%、星形细胞瘤30-40%和血管母细胞瘤30%脊膜瘤多见于胸髓段,女性多发,组淋巴瘤和硬膜外神经鞘瘤等转移性脊髓硬膜5%室管膜瘤多位于颈髓和胸髓,呈膨胀织学与颅内脊膜瘤相似,大多为WHO1级神外肿瘤最常见,多由肺癌、乳腺癌、前列腺癌性生长,大体上与脊髓组织界限清晰,但无真经鞘瘤好发于后根,尤其是颈段和腰骶段,组等通过直接扩散或通过Batson静脉丛播散而来正包膜病理上与颅内室管膜瘤相似,但与颅织学上有特征性的Antoni A区和B区,以及临床上,硬膜外肿瘤常表现为脊髓压迫症状,内室管膜瘤不同,脊髓室管膜瘤预后通常较好,Verocay小体这两种肿瘤生长缓慢,手术全需要紧急处理以防止永久性神经功能缺损WHO分级多为1-2级切后预后佳周围神经系统肿瘤神经纤维瘤神经纤维瘤是一种源自神经鞘细胞的良性肿瘤,可为散发性或与神经纤维瘤病1型NF1相关与神经鞘瘤不同,神经纤维瘤与神经纤维呈同心性关系,无完整包膜组织学上由交织的梭形细胞束组成,间质含有黏液样物质和胶原纤维,常见肥大细胞浸润细胞呈S-100弱阳性表达30-40%细胞散发性神经纤维瘤恶变风险低小于5%,而NF1相关的丛状神经纤维瘤恶变风险较高约10-15%神经纤维瘤病型1神经纤维瘤病1型NF1是一种常染色体显性遗传病,发病率约1/3000,由位于17q
11.2的NF1基因突变所致NF1蛋白神经纤维蛋白是RAS信号通路的负调节因子,其功能丧失导致细胞过度增殖临床特征包括咖啡牛奶斑6个、雀斑腋窝或腹股沟区、虹膜Lisch结节、2个或以上的神经纤维瘤或1个丛状神经纤维瘤,以及特征性骨骼异常如蝶骨发育不良恶性周围神经鞘膜瘤恶性周围神经鞘膜瘤MPNST是一种源自周围神经鞘的高度恶性肿瘤,约50%与NF1相关组织学上呈高度细胞性,由束状或车轮状排列的梭形细胞组成,核多形性明显,核分裂像多见常有地域性坏死MPNST的免疫表型多样,S-100通常仅局灶弱阳性分子上,除NF1基因失活外,还常见TP
53、CDKN2A失活和PRC2复合物组分EED或SUZ12突变预后差,5年生存率仅约30-50%神经系统畸形神经管闭合不全脑积水皮质发育畸形神经管闭合不全是由于胚胎脑积水是由于脑脊液产生过皮质发育畸形是一组由神经发育早期神经管闭合障碍所多、循环障碍或吸收不良导元迁移和分化障碍导致的大致的先天畸形常见类型包致的脑室系统扩张按照发脑皮质异常包括无脑回畸括无脑畸形(脑前部神经管生时间可分为先天性和后天形(脑回极度简化)、多小闭合不全)、脊柱裂(脊椎性;按照病因可分为阻塞性脑回畸形(脑回过多且细后部成环障碍)和脊髓脊膜(如中脑导水管狭窄、小)、异位灰质(灰质组织膨出(脊髓和脊膜通过脊柱Arnold-Chiari畸形等)和交异位于白质内)和局灶性皮裂隙向后突出)这类畸形通性(如蛛网膜下腔炎症粘质发育不良等这些畸形多与遗传因素和环境因素如叶连等)先天性脑积水常与与神经元增殖、迁移、分化酸缺乏相关重型无脑畸形神经管畸形、染色体异常、过程中的基因突变相关,如表现为大脑半球缺失,只有单基因疾病等相关病理上DCX、LIS
1、TUBA1A等基因脑干和小脑部分保留;脊髓表现为脑室扩大,室壁压力皮质发育畸形是儿童顽固性脊膜膨出常累及腰骶段,可增高导致室管膜下白质变薄,癫痫和发育迟缓的重要原因,导致下肢功能障碍和括约肌脑实质受压发生继发性变化常需外科手术治疗功能障碍颅脑损伤脑挫裂伤弥漫性轴索损伤颅脑损伤的次级损伤脑挫裂伤是最常见的颅脑损伤类型,由弥漫性轴索损伤是由快速加速减次级颅脑损伤是指初始物理损伤后引发DAI-钝力引起,特点是脑实质局灶性损伤、速力量引起的,如车祸或剧烈摇晃特的一系列病理生理反应包括脑水肿出血和水肿挫伤多发生在脑组织与颅点是广泛的轴索断裂,主要发生在白质(细胞毒性和血管源性)、血脑屏障破骨的接触点(撞击部位)或对侧脑组织灰质交界区、胼胝体和脑干急性期坏、脑灌注不足、兴奋性神经毒性(谷-(反撞部位),好发于额叶、颞叶底部大体上可能无明显变化或仅有小出血点,氨酸释放过多)、炎症反应和弥漫性微和枕叶急性期病理改变包括多发性点但显微镜下可见轴索肿胀和球形结构血管损伤等这些次级损伤可持续数小状出血、血管损伤、神经元和胶质细胞(轴索球)形成这些变化常用免时至数周,是颅脑损伤治疗的重要干预APP坏死;亚急性期可见大量吞噬细胞,清疫组化染色可更好地显示是重型靶点长期后遗症包括认知功能障碍、DAI除坏死组织和血液残余物;慢性期形成颅脑损伤后持续性昏迷和严重神经功能人格改变和创伤后癫痫,慢性创伤性脑含血黄素的囊腔和胶质瘢痕缺陷的主要原因病与反复轻度颅脑损伤相关脊髓损伤急性脊髓损伤亚急性期变化慢性期改变急性脊髓损伤多由外伤引起,如椎体骨折、脱损伤后数小时至数周,出现一系列次级损伤机损伤后数月至数年,脊髓损伤区形成囊腔,周位或椎间盘突出损伤后数分钟内出现原发性制,包括血管功能障碍、缺血、钙离子内流、围为致密的胶质瘢痕胶质瘢痕不仅是物理屏损伤,包括机械性破坏、血管断裂和出血外自由基形成、兴奋性神经毒性和炎症反应灰障,还释放轴索生长抑制因子,阻碍轴索再生伤导致灰质内出血,主要累及中央部分,形成质中央部坏死区扩大,白质脱髓鞘加重炎症中央灰质受损区可发展为脊髓空洞症,表现为中央出血性坏死白质出现水肿、脱髓鞘和轴细胞浸润明显,先是中性粒细胞,随后被巨噬中央管扩大或形成新的充满液体的腔隙脊髓索断裂显微镜下可见神经元胞体肿胀、嗜酸细胞取代,清除髓鞘碎片和坏死组织星形胶变性区逐渐萎缩,硬膜外脂肪增生填充瘫痪性变和胶质细胞水肿脊髓截断伤表现为损伤质细胞开始增生,为随后的胶质瘢痕形成做准肢体可见肌肉萎缩、骨质疏松和关节僵硬神平面完全中断,断端间形成胶质和纤维组织瘢备损伤区近端和远端轴突分别出现逆行性和经源性膀胱和肠功能障碍,以及褥疮是常见并痕华勒变性发症缺氧缺血性脑病全脑缺血1全脑缺血是指全脑血流完全中断或严重减少,如心脏骤停、窒息或重度低血压脑灌注中断2-4分钟后可出现不可逆的神经元损伤,表现为缺血性神经元变化,如胞体萎缩、胞质嗜酸性增强、核固缩或消失(形成红神经元)缺血后2-3小时可见细胞水肿,24-36小时内微小胶质细胞开始围绕坏死神经元,随后形成神经元吞噬现象选择性神经元坏死2全脑缺血后,不同区域的神经元表现出不同的脆弱性,形成选择性神经元坏死最敏感的区域是海马CA1区、大脑皮质第
3、
5、6层的锥体细胞、小脑浦肯野细胞和尾状核、壳核的小型神经元这种选择性易损性与各区域谷氨酸受体分布、线粒体密度和抗氧化能力差异有关严重的全脑缺血可导致大脑广泛的层状坏死,形成所谓的假层板状坏死围产期缺氧缺血性脑病3新生儿缺氧缺血性脑病是重要的围产期脑损伤原因足月儿主要表现为皮质和基底节损伤,形成选择性神经元坏死或更严重的大脑皮质全层坏死和状态海绵状变性早产儿则主要表现为脑室周围白质软化,由于早产儿少突胶质细胞前体细胞对缺氧缺血特别敏感长期后果包括脑性瘫痪、认知障碍和癫痫等围产期脑损伤的严重程度对预后判断至关重要代谢性脑病肝性脑病尿毒症性脑病低血糖性脑病肝性脑病是严重肝功能不全引起的可逆性神经尿毒症性脑病是终末期肾病患者的中枢神经系低血糖性脑病是血糖严重降低引起的脑损伤,精神综合征,包括急性肝衰竭相关和慢性肝统综合征,由多种代谢产物如尿素、肌酐、鸟多见于糖尿病患者胰岛素过量或口服降糖药过硬化相关类型病理生理机制包括血氨升高、嘌呤等积累所致慢性尿毒症导致脑内广泛的量脑对血糖完全依赖,持续性严重低血糖可神经毒素积累、血脑屏障功能异常和神经递质小血管病变,表现为血管内皮肿胀、基底膜增导致不可逆的神经元坏死病变多对称性分布,系统失衡病理特征是星形胶质细胞形态改变,厚和血浆成分渗出,可引起脑组织水肿和点状主要累及大脑皮质、海马和尾状核与缺氧不称为Alzheimer II型星形胶质细胞,表现为核肿出血血管周围和灰质内的钙沉积是特征性改同,小脑相对抵抗低血糖损伤组织学特征是大、核染色淡和核仁明显,胞浆中可见糖原颗变尿毒症患者也容易发生维生素B1缺乏,导选择性神经元坏死,伴胶质细胞反应和脱髓鞘粒沉积慢性病例可见双侧苍白球对称性坏死,致Wernicke脑病透析不平衡综合征相关的脑严重病例可导致大脑皮质层状坏死,类似于缺称为获得性肝豆状核变性水肿是急性并发症氧缺血性损伤中毒性脑病一氧化碳中毒1一氧化碳与血红蛋白亲和力强,阻碍氧输送,引起组织缺氧神经元选择性坏死2急性期可见皮质、基底节、海马等区神经元急性损伤白质纤维坏死3慢性期出现对称性苍白球软化和大脑深部白质脱髓鞘延迟性病变4暴露后2-40天可出现迟发性脑白质病变,预后差除一氧化碳外,酒精相关的脑损伤也十分常见急性酒精中毒可引起短暂性脑功能抑制;长期酒精滥用导致多种中枢神经系统病变,包括大脑皮质萎缩(主要累及额叶)、小脑萎缩(主要影响蚓部)、间脑损伤和脑桥中央髓鞘溶解Wernicke-Korsakoff综合征是酒精引起的急性和慢性结合的脑病,与维生素B1缺乏相关其他神经毒素包括重金属(铅、汞、砷等)、有机溶剂(甲醇、甲苯等)和某些药物(苯丙胺类、长期抗精神病药物等)这些毒素可通过不同机制损害神经系统,如氧化应激、线粒体功能障碍、干扰神经递质功能或直接破坏细胞膜毒物的剂量、暴露时间和个体易感性共同决定了脑损伤的严重程度营养缺乏相关神经病变维生素缺乏维生素缺乏B1B121导致Wernicke脑病和Korsakoff综合征引起脊髓亚急性联合变性2维生素缺乏烟酸缺乏E43引起脊髓小脑变性导致糙皮病合并痴呆和谵妄维生素B1缺乏导致的Wernicke脑病在酒精滥用者中最为常见,但任何导致营养不良的情况都可引起,如长期呕吐、胃肠绕道手术后等病理上表现为间脑、乳头体、脑干特定核团和小脑的对称性病变,特征为毛细血管增生、内皮肿胀、血管外渗出和出血点慢性病变区可见神经元丢失和胶质增生Korsakoff综合征是慢性后遗症,表现为前向性和部分逆向性记忆丧失,与乳头体和背内侧丘脑核病变相关维生素B12缺乏主要影响脊髓,导致脊髓亚急性联合变性,特征是脊髓后索和侧索的对称性脱髓鞘病变始于胸段,逐渐向上下扩展显微镜下可见髓鞘崩解、轴索相对保存,后期可出现轴索变性大脑也可受累,表现为弥漫性大脑皮质萎缩、认知功能障碍和精神症状早期诊断和治疗可预防不可逆的神经系统损伤脱髓鞘疾病急性播散性脑脊髓炎急性播散性脑脊髓炎ADEM是一种免疫介导的脱髓鞘疾病,通常在病毒感染或疫苗接种后1-2周发生病理特征是中枢神经系统白质内多灶性、弥漫性脱髓鞘,病变主要位于小脑、脑干、基底节和脊髓显微镜下可见围血管淋巴细胞浸润、髓鞘崩解、巨噬细胞吞噬髓鞘碎片和轴索相对保存ADEM通常为单相性疾病,与多发性硬化不同,预后相对良好,大多数患者完全或基本恢复中枢性pontine髓鞘溶解中枢性pontine髓鞘溶解CPM是一种获得性脱髓鞘疾病,通常由血清钠快速校正所致,尤其是严重低钠症的快速纠正病理特征是脑桥中央区域的对称性脱髓鞘,病变区边界清晰,轴索相对保存在某些病例中,还可见脑桥外病变,如基底节、丘脑和小脑等部位的对称性脱髓鞘,称为脑桥外髓鞘溶解EPM发病机制与渗透性改变导致少突胶质细胞凋亡有关其他脱髓鞘疾病非病毒性脱髓鞘性疾病还包括视神经脊髓炎NMO和MOG相关疾病NMO与水通道蛋白-4AQP4抗体相关,特征是视神经和脊髓的严重脱髓鞘和坏死,病理上可见AQP4和GFAP表达丧失,广泛的坏死性病变,而非炎症性脱髓鞘MOG相关疾病与髓鞘少突胶质细胞糖蛋白MOG抗体相关,病理类似ADEM,但可呈复发性或慢性进展性过程这些疾病的准确诊断对指导治疗至关重要癫痫的病理学基础癫痫是由于大脑神经元异常、过度或同步放电导致的发作性疾病根据病因,癫痫可分为结构性、遗传性、感染性、代谢性、免疫性和不明原因性结构性病因中,海马硬化是颞叶癫痫最常见的病理基础海马硬化的特征是海马CA1区和CA3区神经元选择性丢失,伴CA2区和齿状回颗粒细胞相对保存,以及明显的胶质细胞增生这种模式被称为Ammon角硬化AHS皮质发育畸形是儿童难治性癫痫的重要原因,包括局灶性皮质发育不良FCD、异位灰质、错构瘤、结节性硬化症等FCD的病理特征包括皮质结构紊乱、气球样细胞出现和异常神经元(如胞体肥大的锥体细胞)肿瘤(如神经节细胞瘤)、血管畸形、创伤后瘢痕等也可形成癫痫灶了解癫痫的病理基础对癫痫外科治疗至关重要脑血管畸形动静脉畸形海绵状血管瘤毛细血管扩张症脑动静脉畸形是一组异常血管丛,海绵状血管瘤是由异常扩张的薄毛细血管扩张症是由毛细血管和小静脉AVM CCM由动脉和静脉直接相连,中间缺乏正常壁静脉管道组成的血管畸形,无介入的异常扩张组成的血管病变,临床上表现毛细血管网大体上呈现蚯蚓状扭曲脑实质大体上呈现多边形、紫红色的为反复性点状出血脑干毛细血管扩张血管团,周围脑组织常有黄色或褐色含桑葚状病变,含有多个扩张的血窦症好发于脑桥,肉眼可见小红点,显微铁血黄素沉着,提示既往出血显微镜显微镜下特征是单层内皮细胞衬覆的背镜下表现为毛细血管和小静脉扩张、管下可见异常扩张、壁薄的血管,既具有靠背排列的血管腔,无弹力层和平滑肌壁变薄这些病变通常不引起神经功能动脉特征(弹力纤维和平滑肌层)也具血管腔内常有血栓和钙化周围脑组织障碍,但反复出血可导致局部神经组织有静脉特征血管壁常不均匀增厚,有常有含铁血黄素沉着,表明既往微出血损伤遗传性出血性毛细血管扩张症玻璃样变和钙化,管腔内可见血栓周可为散发性或家族性,家族性是常染色体显性遗传病,与CCM CCMHHT ENG围脑组织常有胶质增生和神经元丢失与、和基因突变有关和基因突变相关,表现为多器CCM1CCM2CCM3ACVRL1官毛细血管扩张和动静脉畸形神经系统的早老性疾病早老性痴呆进行性核上性麻痹多系统萎缩123早老性痴呆是一组以早期认知功能下降为特进行性核上性麻痹PSP是一种以Tau蛋白异多系统萎缩MSA是一种以α-突触核蛋白在征的神经退行性疾病,包括早发型阿尔茨海常聚集为特征的神经退行性疾病,临床表现少突胶质细胞内聚集形成胶质质内包涵体默病和额颞叶痴呆FTDFTD占所有痴呆为垂直性眼球运动障碍、姿势不稳和认知障GCI为特征的神经退行性疾病临床分为的约5%,但在65岁以下人群中是继阿尔茨碍病理上表现为中脑、基底节、小脑齿状两种主要表型MSA-P(以帕金森症状为主)海默病后第二常见的痴呆类型病理上分为核和额叶皮质的神经元丢失和胶质增生特和MSA-C(以小脑症状为主)病理上表现三种主要亚型Tau蛋白病变(如额颞叶痴征性病变包括环形斑(神经元内Tau免疫为纹状体、黑质、脑桥、小脑和脊髓自主神呆伴帕金森症)、TDP-43蛋白病变和FUS反应性物质)和星形胶质细胞斑PSP与经核团变性GCI是MSA的诊断金标准,其蛋白病变约40%的FTD病例有家族史,与4R-Tau蛋白异常聚集相关,常见MAPT H1分布与临床表型相符MSA-P主要累及纹状MAPT、GRN和C9orf72等基因突变相关单倍型,与皮质基底节变性有一定的病理重体和黑质,MSA-C主要累及脑桥、小脑和橄叠榄核神经系统的代谢性疾病线粒体脑肌病溶酶体贮积病1与呼吸链复合物功能障碍相关特定酶缺陷导致底物积累2神经变性疾病过氧化物酶体疾病43蛋白质折叠异常和沉积影响超长链脂肪酸代谢线粒体脑肌病是一组由线粒体DNA或核DNA编码的线粒体蛋白基因突变引起的疾病MELAS综合征(线粒体脑肌病、乳酸酸中毒和卒中样发作)是其中常见类型,由tRNALeu基因A3243G点突变导致病理特征是破碎红纤维,呈现不规则的红色断裂,代表异常线粒体聚集脑组织可见卒中样病变,尤其在枕叶和基底节溶酶体贮积病包括神经节苷脂贮积症(如Tay-Sachs病)、糖原贮积病、黏多糖病等这些疾病以特定酶缺陷导致底物在溶酶体内积累为特征典型病理改变包括神经元胞浆内特定物质积累,如神经节苷脂贮积症中的储存神经元呈现浅蓝色、泡沫状胞浆此类疾病多为常染色体隐性遗传,部分如Fabry病为X连锁早期诊断对酶替代治疗至关重要神经系统的免疫介导性疾病重症肌无力格林巴利综合征自身免疫性脑炎-重症肌无力是一种自身免疫性疾病,特点是乙酰胆格林-巴利综合征GBS是一种急性免疫介导的周围自身免疫性脑炎是一组以神经元细胞表面或突触蛋碱受体AChR抗体介导的神经肌肉接头传递障碍神经病,通常在感染后1-2周出现最常见亚型是白为靶点的抗体介导的中枢神经系统疾病Anti-约85%的患者血清中可检测到AChR抗体,阴性病急性炎症性脱髓鞘性多神经根神经病AIDP,病理NMDAR脑炎是最常见类型,主要影响儿童和年轻例中约40%可检测到肌肉特异性酪氨酸激酶特征是周围神经的节段性脱髓鞘,伴有巨噬细胞浸女性,约40%与卵巢畸胎瘤相关病理特征是海MuSK抗体病理特征是神经肌肉接头处突触间润和吞噬髓鞘,轴索相对保存轴索型马和大脑皮质的淋巴细胞浸润,以及IgG沉积和补隙变宽、突触褶皱减少、神经末梢分支减少和补体GBSAMAN/AMSAN则以轴索损伤为主GBS与糖体激活其他类型包括LGI1脑炎、CASPR2脑炎等在突触后膜的沉积胸腺异常与重症肌无力密切相脂抗体相关,如GM
1、GD1a等,这些抗体与神经这些疾病对免疫治疗反应良好,早期诊断和治疗对关,约15%患者有胸腺瘤,70%患者有胸腺增生,表面的糖脂交叉反应,触发补体激活和炎症损伤预后至关重要表现为髓质内生发中心增多脑脊液循环障碍正常压力脑积水是一种以脑室扩大、颅内压正常和临床三联征(步态障碍、尿失禁和认知功能下降)为特征的神经系统疾病病理特征是脑室系统扩大,尤其是侧脑室,但脑组织无明显萎缩室管膜下区可见水肿和轴索变性,被称为间质性水肿发病机制与脑脊液吸收障碍相关,可能是由于蛛网膜颗粒功能异常或静脉回流障碍所致交通性脑积水是由于脑脊液在蛛网膜下腔内循环受阻所致,常见原因包括蛛网膜下腔出血后粘连、脑膜炎后纤维化和基底池肿瘤病理上表现为脑室系统弥漫性扩大,无明显梗阻点蛛网膜可见增厚、纤维化和粘连,影响脑脊液的正常流动和吸收慢性交通性脑积水可导致脑皮质萎缩、白质丢失和认知功能下降脑室-腹腔分流术是有效的治疗方法椎间盘病变椎间盘突出椎间盘解剖椎间盘突出是指髓核物质通过纤维环裂隙向脊柱管内突出,压迫神经根或脊髓根据突出程度,椎间盘由中央的髓核和周围的纤维环组成髓核富含蛋白多糖和水分,具有弹性缓冲功能;纤可分为膨出、突出和脱出椎间盘突出最常见于腰椎L4-L5和L5-S1和颈椎C5-C6和C6-C7维环由多层环状排列的胶原纤维构成,提供结构支持椎间盘前后缘分别与前、后纵韧带相连,病理上,突出的盘材料主要是变性的髓核组织,混合有破裂的纤维环碎片突出的椎间盘材料上下与相邻椎体终板相接椎间盘是无血管结构,其营养主要依靠终板弥散和脊柱运动时的泵可引起炎症反应,释放炎症因子和化学物质,导致神经根炎症和疼痛作用来维持123椎间盘退变椎间盘退变是一种自然老化过程,但可因遗传因素、生活方式和创伤等加速早期变化包括髓核蛋白多糖含量减少和含水量下降,导致髓核弹性下降;纤维环出现裂隙和断裂随着退变进展,椎间盘高度降低,椎体终板硬化,纤维环后部可出现破裂和后突显微镜下可见胶原纤维破坏、弹性纤维减少和软骨细胞凋亡增加神经系统疾病的分子病理学常见基因突变表观遗传学改变12神经系统疾病中的基因突变类型多样,包表观遗传学改变是不改变DNA序列但影响括点突变、缺失、重复、扩增和易位等基因表达的遗传修饰,包括DNA甲基化、神经退行性疾病中常见的基因突变包括组蛋白修饰和非编码RNA调控等神经系APP、PSEN1和PSEN2阿尔茨海默病,统疾病中表观遗传学改变日益受到关注SNCA和LRRK2帕金森病,HTT亨廷顿舞例如,脑胶质瘤中MGMT启动子甲基化影蹈症,C9orf
72、SOD1和TARDBP运动神响替莫唑胺治疗反应;IDH突变胶质瘤常经元病等神经系统肿瘤中常见IDH1/
2、伴有G-CIMP胶质瘤CpG岛甲基化表型;MGMT、1p/19q、EGFR、BRAF等基因改阿尔茨海默病中APP和BACE1启动子区的变这些基因突变导致蛋白质结构和功能甲基化改变可能影响疾病进展异常,是疾病发生的分子基础蛋白质异常聚集3蛋白质错误折叠和异常聚集是多种神经退行性疾病的共同特征包括Aβ和Tau阿尔茨海默病、α-突触核蛋白帕金森病和多系统萎缩、TDP-43肌萎缩侧索硬化和额颞叶痴呆部分类型、HTT蛋白亨廷顿舞蹈症和朊蛋白朊病毒病等这些蛋白质通过不同机制引起神经毒性,包括突触功能障碍、轴突运输受阻、线粒体功能异常和细胞凋亡等许多蛋白质聚集物还具有种子样传播特性,类似朊病毒神经病理学诊断技术组织病理学免疫组化分子病理技术组织病理学是神经病理学诊免疫组化利用特异性抗体检分子病理技术在神经系统疾断的基础,包括常规染色和测组织中的特定蛋白质,是病诊断中的应用日益广泛特殊染色苏木精-伊红HE神经病理诊断不可或缺的工荧光原位杂交FISH用于检染色用于观察基本细胞形态;具常用神经系统标志物包测染色体异常,如1p/19q共LFB-PAS或Luxol快速蓝染色括GFAP星形胶质细胞,缺失和EGFR扩增PCR基因显示髓鞘;Bielschowsky或Olig2少突胶质细胞,测序用于检测点突变,如Bodian银染色显示神经纤维Iba1小胶质细胞,NeuN和IDH1/
2、BRAF V600E和和神经纤维缠结;Congo红MAP2神经元,H3K27M新一代测序NGS染色检测淀粉样物质;Nissl Synaptophysin突触,Tau、可同时检测多种基因变异染色显示神经元胞体结构;Aβ、α-突触核蛋白、TDP-甲基化分析有助于胶质瘤分Perls铁染色显示含铁血黄素43等特定蛋白肿瘤诊断中,子分型,如MGMT启动子甲沉积特殊情况下,电子显IDH1R132H、ATRX、p
53、基化状态和DNA甲基化谱系微镜可提供亚细胞结构信息,Ki-67等标志物有助于分型和分类蛋白质组学和代谢组如神经元内包涵体的超微结分级多重免疫荧光技术可学为疾病机制研究和生物标构同时检测多个蛋白,研究它志物发现提供新途径们的共定位和相互作用神经病理学新进展单细胞测序技术单细胞测序技术允许在单细胞水平分析基因表达谱,极大地推动了对神经系统细胞异质性的理解在神经退行性疾病研究中,该技术帮助识别了特定亚群的脆弱神经元,揭示了疾病早期分子改变在脑肿瘤研究中,单细胞测序揭示了肿瘤内的细胞异质性和克隆进化过程,鉴定了具有干细胞特性的肿瘤起始细胞空间转录组学进一步结合了组织形态学和基因表达信息,创建细胞类型的空间分布图谱神经系统器官培养脑类器官Brain Organoids是从人多能干细胞分化而来的三维培养物,模拟人脑发育过程这一技术为研究人类特异性神经发育和疾病提供了宝贵模型研究者已经建立了模拟大脑不同区域的区域特异性脑类器官,如前脑、中脑和小脑类器官通过基因编辑技术,可在脑类器官中引入特定疾病相关基因突变,研究阿尔茨海默病、自闭症等疾病的病理机制单细胞测序和空间转录组学进一步提高了对脑类器官细胞组成和发育轨迹的理解人工智能在神经病理学中的应用人工智能,特别是深度学习技术,正在神经病理学中发挥越来越重要的作用计算机视觉算法可自动识别和量化病理切片中的细胞类型、病理特征和蛋白质沉积在脑肿瘤诊断中,AI系统可帮助区分肿瘤类型、预测分子特征(如IDH突变、1p/19q共缺失状态)并进行预后评估数字病理学和全切片成像技术结合AI分析,提高了诊断效率和准确性,并有助于发现人类病理学家可能忽略的细微特征神经系统疾病的个体化治疗靶向治疗免疫治疗靶向治疗是基于疾病分子特征设计的治疗策免疫治疗通过激活或抑制免疫系统来治疗疾略,针对特定的分子靶点在神经肿瘤领域,病在神经肿瘤领域,PD-1/PD-L1抑制剂如IDH抑制剂用于IDH突变型胶质瘤;BRAF抑Pembrolizumab用于高度微卫星不稳定性制剂用于BRAF V600E突变的脑肿瘤;EZH2MSI-H或高肿瘤突变负荷TMB-H的中枢神抑制剂用于H3K27M突变的弥漫性中线胶质经系统肿瘤;CAR-T细胞治疗正在研究中,瘤在神经退行性疾病领域,针对β-淀粉样针对EGFRvIII等肿瘤特异性抗原在神经免蛋白的单克隆抗体如Aducanumab和BACE1疫疾病领域,单克隆抗体如Ocrelizumab抗抑制剂用于阿尔茨海默病;基因治疗如反义CD20用于多发性硬化;Eculizumab抗C5寡核苷酸用于SOD1突变型肌萎缩侧索硬化症用于视神经脊髓炎;Rituximab广泛用于自身和脊髓性肌萎缩免疫性脑炎和周围神经病基因组医学基因组医学利用基因组信息指导疾病诊断和治疗2021年WHO脑肿瘤分类整合了分子特征,使诊断更精确,治疗更有针对性遗传性神经系统疾病的基因诊断指导了遗传咨询和产前诊断基因编辑技术如CRISPR/Cas9为单基因神经系统疾病提供了潜在治疗途径,临床试验正在进行药物基因组学研究个体遗传变异如何影响药物反应和毒性,如TPMT基因多态性与硫嘌呤药物代谢的关系总结与展望前沿技术突破1单细胞测序、类器官、AI辅助诊断精准医学时代2分子分型、靶向治疗、个体化方案多学科整合3病理学与影像学、基因组学、临床融合基础疾病认知4理解病理变化与功能障碍关系本课程系统介绍了神经系统疾病的病理学基础,从神经元、神经胶质细胞的基本病理变化,到血管病变、感染性疾病、退行性疾病、肿瘤等具体疾病的特征性改变神经病理学是理解神经系统疾病本质的基础,为精准诊断和个体化治疗提供科学依据随着分子病理学和数字病理学的发展,神经病理学正从形态学描述向分子机制解析转变未来神经病理学面临诸多挑战与机遇整合临床信息、影像学数据、病理形态和分子特征的多维度诊断体系将成为趋势人工智能和大数据分析将在图像识别、预测模型和辅助决策中发挥更大作用发掘疾病早期生物标志物,开发疾病修饰性治疗策略,构建精准医学知识库,将是神经病理学研究的重点方向。
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