一、發(fā)病原因
有關(guān)PD的病因迄今尚不明了，既往的研究表明可能與諸多因素有關(guān)。目前提出幾種假說均有一定證據(jù)，但又有許多不同之處。有學者指出可能是“多因一果”，如個體易感性與環(huán)境因素相互作用，在年齡老化的基礎(chǔ)上，加之環(huán)境毒素的影響等。近年來，隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，基礎(chǔ)理論的研究水平不斷提高，對進一步闡明PD的發(fā)病機制有很大裨益，目前最流行的有：年齡老化、遺傳因素、環(huán)境毒物、感染、氧化應激及自由基形成等等。分述如下：
1.年齡老化
最常見原因之一，PD的患病率隨年齡增長而變化，據(jù)估計40歲為0.35%，至60歲為1%，至85歲為2%，且每40個正常人中將有1人發(fā)展為帕金森綜合征，某些研究表明PD與老化的特殊的相互關(guān)系，老化過程和PD中谷胱甘肽過氧化酶及過氧化氫酶減低;隨年齡增加單胺氧化酶增加、鐵、銅、鈣聚集，黑色素聚集。隨年齡增長發(fā)病率增高，高發(fā)年齡為61～70歲，其后則下降，且其黑質(zhì)、紋狀體多巴胺神經(jīng)元發(fā)生退行性改變，色素顆粒及神經(jīng)細胞脫失，PD組明顯重于同齡正常組。酪氨酸羥化酶(TH)和多巴胺脫羧酶活力逐漸減少，紋狀體的多巴胺含量進行性減少，50歲以后明顯低于同齡正常人。老化過程和PD中無論是在活體還是在尸檢中均證實了多巴胺在紋狀體的含量下降，以及紋狀體多巴胺受體(DA-R)發(fā)生逐年減少改變。近年來的研究表明DA-R有數(shù)種亞型，其氨基酸序列及三維空間結(jié)構(gòu)均已清楚。DA-R依分布部位不同、濃度不同而效應也不同。DA-R本身為大分子蛋白，受腦內(nèi)多種神經(jīng)遞質(zhì)、調(diào)節(jié)物質(zhì)、激素及某些藥物調(diào)節(jié)。PD時黑質(zhì)紋狀體變性、多巴胺能神經(jīng)元脫失、多巴胺釋放減少，DA-R與D1、D2受體處于失神經(jīng)支配超敏感狀態(tài)(denervation supersensitivity)受體密度增加。以D2為主對激動劑超敏感。增加20%～90%，給予左旋多巴則使D2受體下降30%～60%，受體增加現(xiàn)象消失，而晚期出現(xiàn)低敏。同時應用氟多巴顯影的正電子發(fā)射斷層掃描(PET)證實了多巴胺能神經(jīng)元功能隨年齡增長而降低，并與黑質(zhì)細胞的死亡數(shù)成正比。雖然隨年齡增長多巴胺遞質(zhì)逐年減少。但老年人患病者僅為少數(shù)說明生理性多巴胺能神經(jīng)元退變不足以引起本病。實際上，只有黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元減少50%以上，紋狀體多巴胺遞質(zhì)減少80%以上，臨床上才會出現(xiàn)PD的運動癥狀。本病癥狀的發(fā)生通常在51～60歲之間，按年齡推斷，如果老化是惟一病因的話，此時多巴胺水平尚未達到足夠低的程度。因此，年齡老化只是PD病的促發(fā)因素。
2.遺傳因素
通過對PD病人家系的詳細調(diào)查，就病因?qū)W而言已廣泛認識到本病至少一部分來自遺傳因素。同時更重要的是認識到本病可能具有1個很長時間的癥狀前的時相，即亞臨床狀態(tài)，所以當家族中第1個病人出現(xiàn)時，而其他家族成員部分以亞臨床狀態(tài)出現(xiàn)易被忽略，造成了低家族發(fā)病率的假象。目前的研究表明20%～25%的病人至少有1個一級親屬患PD，而遺傳機制的研究尚未得到結(jié)論，在臨床上家族的PD與散發(fā)的病例很難區(qū)別。大多數(shù)的研究結(jié)論是，遺傳的PD最常見的是常染色體顯性遺傳，個別報道是多基因傳遞方式。有關(guān)定量遺傳學研究資料表明，單卵雙胎的一致性發(fā)病并非像遺傳性疾病所預料的那樣高，其單卵雙胎的一致率為6.1%(82對中有5對)，雙卵雙胎的一致率為4.6%(66對中有3對)，二者間無顯著差異。但有學者注意到孿生子中，他們出現(xiàn)癥狀之間可能有一個很長的間隔，多項追蹤呈現(xiàn)孿生之間臨床癥狀不一致時間大于23年。為提高診斷敏感性，采用PET研究發(fā)現(xiàn)：單卵雙胎45%的一致性和雙卵雙胎29%的一致性(Bum，1992年)。通過尸檢證實了PD常染色體顯性遺傳，伴有減低擴散。有關(guān)雙親均傳遞本病。近年來研究提示母親通過線粒體遺傳本病可能性，因為卵子含有線粒體，PD病人的紋狀體基因組有大片斷缺失，缺失片段基因編碼的一部分屬于復合體Ⅰ亞單位，它是線粒體呼吸鏈的一個成分。但缺少大的家族報道顯示線性粒體遺傳方式。通過將家族性原發(fā)性震顫(Essential tremor，ET)與PD聯(lián)合來研究遺傳因素也支持遺傳因素與PD的發(fā)病相關(guān)。遺傳可能通過幾種機制在PD的致病性病因中起作用，例如阻礙多巴能神經(jīng)元的正常發(fā)育，程序延遲或加速細胞死亡或干擾正常的保護機制，雖然遺傳因素可能不是單一的主要因素，但遺傳的易感性可能起重要作用，研究發(fā)現(xiàn)由遺傳決定的正常解毒代謝的損害可能會增加對環(huán)境毒物的易感性，如細胞色素P45 O2 D6基因可能是PD的易感基因之一，少數(shù)家族PD與共核蛋白(-synuclein)基因及Par Kin基因突變密切相關(guān)。單胺氧化酶B(MAO-B)是另一個與PD可能相關(guān)酶，它參與多巴胺的分解代謝，并可產(chǎn)生自由基損傷神經(jīng)元，PD病人血小板中MAO-B明顯增高。另外發(fā)現(xiàn)PD病人血漿中半胱氨酸水平升高，硫化物水平降低?？傊?，對化學物質(zhì)的超敏感性可能是幾種不能解釋的神經(jīng)系統(tǒng)疾病、包括PD的危險因素。這些可能涉及神經(jīng)元內(nèi)吸收機制，以及化學防御系統(tǒng)，涉及對毒素前體的解毒或激活，一些酶系統(tǒng)存在于腦，參與對外界異物的代謝。其中任何環(huán)節(jié)的缺陷，都有可能產(chǎn)生對化學物質(zhì)的超敏感性。
3.環(huán)境毒物
人們早已注意到錳中毒、一氧化碳中毒、酚噻嗪、丁酰苯類藥物能產(chǎn)生PD癥狀。有報道殺蟲劑、除草劑、工業(yè)污染和水源污染等因素與PD的發(fā)生有關(guān)。當前對PD病因?qū)W及致病因素的理解，許多來自于MPTP帕金森綜合征的研究。MPTP是一種化學物質(zhì)1-甲基-4苯基-1，2，3，6-四氫吡啶。由其給猴造成的PD模型已獲成功，并證明猴的藍斑、下丘腦受損，出現(xiàn)與lewy小體相似的神經(jīng)元內(nèi)包涵體。關(guān)于MPTP中毒機制，現(xiàn)已闡明。MPTP本身并不是實際的毒素、但是它起著毒素前體的作用，它是親脂的分子、在腦干能特異地與黑質(zhì)的黑色素有高度的親和力，很容易通過血腦屏幕，并由MAO-B迅速將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸拘缘拇x產(chǎn)物1-甲1-4苯吡啶(MPP )。多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白作為媒介將MPP 吸收進入多巴胺能神經(jīng)末梢，集中于線粒體基質(zhì)，引起NADHCOQ1還原酶(復合體Ⅰ)和ATP的耗竭，最終導致神經(jīng)元死亡。目前外環(huán)境中存在的神經(jīng)毒性物質(zhì)正在研究與探索中。有些證據(jù)不支持環(huán)境因素對PD發(fā)生作用。雖然某些區(qū)域有較高的患病率，但無明顯的肯定的群集發(fā)病跡象、本病的患病率一直呈穩(wěn)定狀態(tài)、故上述諸物質(zhì)均不能以環(huán)境因素作為本病的主要原因。
4.感染
甲型腦炎是后常發(fā)生PD、有些作者認為PD與病毒感染有關(guān)。研究者對PD病人體內(nèi)單純皰疹病毒(HSV)和巨細胞病毒(CMV)進行檢測，1981年Marttile和Coworker應用微量間接血凝反應法測定血和腦脊液中HSV-Ⅱ型、Ⅲ型及CMV的效價、發(fā)現(xiàn)血中HSV-Ⅱ型抗體效高于對照組數(shù)倍，認為PD與某些癥狀的病毒感染有關(guān)，但因腦脊液HSV-Ⅱ型抗體效價未見增高，故其意義不能肯定。后來的實驗證實PD病人與正常人之間，血和腦脊液中HSV抗體效價無明顯不同，故認為PD與病毒感染無關(guān)。以后一些作者對多種嗜神經(jīng)病毒的抗體效價進行研究，未能證實因果關(guān)系。
5.氧化應激及自由基形成
生命物質(zhì)代謝離不開氧、細胞代謝產(chǎn)生能量需分子氧的逐步還原，整個過程均發(fā)生在線粒體內(nèi)，另外許多其他的酶、例如酪氨酸羥化酶、單胺氧化酶，NADPH-細胞色素P450降解酶和黃嘌呤氧化酶也是產(chǎn)生或利用活性氧的中介物。還原氧在許多正常狀態(tài)的生物學過程中具有肯定作用，但形成過多也會損害神經(jīng)細胞。同樣，在多巴胺代謝的過程中，氧化反應是其重要的組成部分，它不僅通過單胺氧化酶B和A，而且通過自動氧化至神經(jīng)黑色素(neuromelanin)這些代謝途徑產(chǎn)生的中間產(chǎn)物或副產(chǎn)物，包括過氧化氫、超氧陰離子(02-)及氫氧根(OH-)，其中以O(shè)H-自由基對細胞的毒性最大。后兩者統(tǒng)稱自由基，它可以和細胞的脂膜相互作用引起脂肪的過氧化。在PD病人中黑質(zhì)自由基增加，脂肪的過氧化可引起細胞膜的破壞和導致細胞死亡。所有氧化反應需要電子輸送、在有鐵或者鋁、銅存在時，氧接受了電子可產(chǎn)生02-和OH-。在氧化反應同時黑質(zhì)細胞內(nèi)的多巴胺氧化物，聚合成黑色素與鐵結(jié)合產(chǎn)生Fento反應亦會有OH形成。由于自由基的增加，引起脂質(zhì)過氧化物的聚集，以及鐵的聚集，這兩個過程均引起神經(jīng)元變性。鐵元素能夠容易地使自由基形成，神經(jīng)黑色素是一個鐵離子貯池。PD病人中鐵元素與對照組比增加40%～50%，且主要是三價鐵，而結(jié)合態(tài)的鐵蛋白減少，持鐵蛋白的攝粒作用，通過受體中介使鐵通過進入細胞。并增加氧化應激。這項觀察與實驗模型中鐵的負載能夠產(chǎn)生PD的改變相耦合。同時發(fā)現(xiàn)在PD病人腦中、鐵能夠引起線粒體復合酶Ⅰ的缺陷、但缺乏實驗根據(jù)。有關(guān)氧化應激與自由基假說引起神經(jīng)元變性在PD中仍在爭論之中。
總之，PD并非單一因素所致，可能有多種因素參與。遺傳因素可使患病易感性增加，但只有在環(huán)境因素及年齡老化的共同作用下，通過氧化應激。線粒體功能衰竭及其他因素等機制才導致黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元大量變性并導致發(fā)病。
二、發(fā)病機制
1.病理
PD病人主要病理改變是黑質(zhì)的色素脫失、神經(jīng)元缺失和膠質(zhì)增生，特別是在黑質(zhì)的致密帶和藍斑;神經(jīng)元變性也出現(xiàn)在迷走神經(jīng)運動背核及無名質(zhì)。肉眼可見黑質(zhì)和藍斑的顏色變淡、蒼白。顯微鏡下顯示黑質(zhì)、致密帶的色素神經(jīng)元數(shù)量減少，殘存的神經(jīng)元變性、色素顆粒減少或破碎游離。在藍斑、黑質(zhì)的神經(jīng)元內(nèi)可見lewy小體。lewy小體是圓形的嗜伊紅包涵體，直徑3～25nm，它有一個致密顆粒的核心，1～8nm(納米)，核心周圍有疏松排列的纖維成分，呈為“暈”狀。免疫組化研究證實：lewy體包含有泛素(ubiquitin)、calbindin、補體蛋白、微絲亞單位、微管素(tubulin)以及蛋白1和2的微管，但不含有Tan蛋白-共核蛋白的基因是lewy體中重要成分，其他也見于大腦皮質(zhì)、殼核、下丘腦、無名質(zhì)、迷走神經(jīng)背核和交感神經(jīng)節(jié)，但程度較輕。另外PD病人的腦中尚可見到蒼白體(pale body)，特別是見于黑質(zhì)和藍斑，但其數(shù)目較lewy體少，故無診斷可靠性。
2.生化病理
腦內(nèi)存在多條多巴胺(DA)遞質(zhì)通路，最重要的是黑質(zhì)-紋狀體通路。DA和乙酰膽堿(Ach)作為紋狀體中兩種重要神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)，功能相互拮抗，兩者維持平衡對基底節(jié)環(huán)路活動起重要作用。PD病人由于DA神經(jīng)元變性。DA減少造成Ach系統(tǒng)功能亢進，導致基底節(jié)輸出過多，丘腦-皮質(zhì)反饋活動受到過度抑制，皮質(zhì)運動功能的易化作用受到削弱。因此產(chǎn)生肌張力增高、動作減少等運動癥狀。近年來還發(fā)現(xiàn)中腦-邊緣系統(tǒng)和中腦-皮質(zhì)系統(tǒng)的DA含量逐漸減少，可能引起智能減退、行為情感異常、言語錯亂等高級活動障礙。DA遞質(zhì)減少程度與病人癥狀的嚴重度一致。病變早期通過DA更新率增加和DA受體失神經(jīng)后超敏達到代償。臨床癥狀不明顯(亞臨床狀態(tài))或不出現(xiàn)，隨著疾病進展可產(chǎn)生典型帕金森癥狀而失代償。近年來對基底節(jié)其他遞質(zhì)、酶的研究有了新的觀點。但其臨床意向不能確定，分述如下：
(1)-氨基丁酸(-GABA)：
為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性遞質(zhì)，能控制基底節(jié)部位的錐體外系沖動。它是谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶(GAD)脫羧而成，實驗證明GAD在PD病人中其活性較正常對照組降低50%，且PD病人腦脊液中-GABA濃度低對左旋多巴的治療效果差，易出現(xiàn)“開——關(guān)”現(xiàn)象。
(2)甲基腦啡肽：
內(nèi)啡肽、-內(nèi)啡肽均可促進新紋狀體，額葉及邊緣系統(tǒng)的多巴受體轉(zhuǎn)化，且主要作用于多巴胺D2受體。腦啡肽能調(diào)節(jié)腦啡肽和多巴胺之間關(guān)系，解除亮氨酸腦啡肽對多巴胺能系統(tǒng)的抑制，可能起到抗PD的作用。
(3)谷胱甘肽(GSH)：
其能夠清除多巴胺代謝過程中產(chǎn)生的氧化劑及某些游離基團，并保護黑質(zhì)、紋狀體的多巴胺能神經(jīng)元免受氧化劑及游離基團的破壞。黑質(zhì)中GSH降低則清除作用小，多巴胺神經(jīng)元受損則發(fā)生PD。
(4)生長抑素(SS)：
為14個氨基酸組成的多肽，廣泛分布于基底節(jié)大腦皮質(zhì)等區(qū)域。PD病人腦脊液中SS含量明顯降低，但應用SS治療PD沒有證實療效，同時P物質(zhì)、膽囊收縮素也減少，意義不明。
(5)多巴胺-B-羥化酶(DBH)：
此酶在PD中的變化，報道不一，因其能作為衡量多巴胺能活性的一個參數(shù)，故上升與降低對臨床治療意義尚未確定。
(6)酪氨酸水解酶：
其與多巴胺有平衡關(guān)系，伴隨多巴胺的喪失而減少。其為多巴胺合成的限速酶，也是細胞丟失的標志。
近年的研究表現(xiàn)多巴胺受體(DA-R)有數(shù)種類型、共氨基酸序列，結(jié)構(gòu)已清楚。DA-R依據(jù)分布部位不同、濃度不同而效應也不同。Kabalian(1976)根據(jù)DA-R對腺苷酸環(huán)化酶(ade-nylate cyclase)活性調(diào)節(jié)的關(guān)聯(lián)性分為D1、D2、受體。D1受體激活時，增強腺苷酸環(huán)化酶活性，提高cAMP水平;D2受體激活時抑制腺苷酸環(huán)化酶活性。Seeman(1981)根據(jù)放射性配基與DA-R結(jié)合特征不同分為D1、D2、D3、D4，后來的研究增加了D5。現(xiàn)在使用的名稱是D1，又分A、B兩型;A=過去的D1，B=D5;D2又分ABC亞型，A=過去的D2，B=D3，C=D4。根據(jù)DA-R對不同藥物的反應分為多巴胺受體，抗精神病藥物受體，多巴胺激動劑(agonists)受體，多巴胺抑制劑(antagonists)受體等。PD對藥物治療反應主要在D2受體。吩噻嗪類藥物對D1、D2受體均有抑制作用，但主要影響D2受體。溴隱亭對D1、D2受體作用不同，對D1是抑制劑，對D2是激動劑。左旋多巴和溴隱亭的治療機制不完全相同，二藥并用可獲得更好的治療效果。
