一、病因
小腦性共濟(jì)失調(diào)(cerebellar ataxia,CA)為常染色體顯性遺傳,近年來部分亞型基因已被克隆和測(cè)序,顯示致病基因三核苷酸(如CAG)重復(fù)序列動(dòng)態(tài)突變,拷貝數(shù)逐代增加為致病原因。
常染色體顯性遺傳的脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)具有遺傳異質(zhì)性,最具特征性的基因缺陷是擴(kuò)增的CAG三核苷酸重復(fù)編碼多聚谷氨酰胺通道,該通道在功能不明蛋白(ataxins)和神經(jīng)末梢上發(fā)現(xiàn)的P/Q型鈣通道α1A亞單位上;其他類型突變包括CTG三核苷酸(SCA8)和ATTCT五核苷酸(SCA10)重復(fù)序列擴(kuò)增,在許多病例中這種擴(kuò)增片斷的大小與疾病嚴(yán)重性有關(guān),且發(fā)病年齡愈小,病情愈重。
Friedreich型共濟(jì)失調(diào)(FRDA)是9號(hào)染色體長(zhǎng)臂(9q13-12.1)frataxin基因非編碼區(qū)GAA三核苷酸重復(fù)序列異常擴(kuò)增所致,正常GAA重復(fù)擴(kuò)增42次以下,病人異常擴(kuò)增(66~1700次)形成異常螺旋結(jié)構(gòu)可抑制基因轉(zhuǎn)錄。
二、發(fā)病機(jī)制
小腦性共濟(jì)失調(diào)(ADCA)病理改變主要表現(xiàn)小腦、脊髓和腦干變性,故又稱為脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)(SCA),根據(jù)臨床特點(diǎn)和基因定位分為SCA1~21種亞型。
SCAs基因突變改變蛋白的性質(zhì),使之無法被正常加工,異常加工的片斷與一種參與非溶酶體降解的缺陷蛋白泛素(ubiquitin)結(jié)合,共同以蛋白酶體(protease)的復(fù)合體形式轉(zhuǎn)運(yùn)至核內(nèi),推測(cè)這種核內(nèi)蛋白聚集可影響細(xì)胞核的功能。每種SCA亞型基因位于不同的染色體,有不同的大小和基因突變部位,例如,SCA1基因位于染色體6q22-23,基因組跨度450Kb,cDNA長(zhǎng)11Kb,含9個(gè)外顯子,編碼816個(gè)氨基酸殘基組成ataxia-1蛋白,該蛋白位于細(xì)胞核,CAG突變位于8號(hào)外顯子,擴(kuò)增拷貝數(shù)為40~83,正常人為6~38。SCA3(MJD)是我國(guó)最常見的SCA亞型,基因位于14q24.3-32,至少含4個(gè)外顯子,編碼960個(gè)氨基酸殘基組成ataxia-3蛋白,分布在細(xì)胞質(zhì)中,CAG突變位于4號(hào)外顯子,擴(kuò)增拷貝數(shù)為61~89,正常人為12~41。
盡管SCA有共同的基因突變機(jī)制,導(dǎo)致各亞型臨床表現(xiàn)雷同,但仍有差異,如有的伴眼肌麻痹,有的伴視網(wǎng)膜色素變性,病理損害部位和程度也不相同,提示除了多聚谷氨酰胺毒性作用外,其他因素可能也參與發(fā)病。
SCA共同的病理改變主要是小腦、腦干和脊髓變性和萎縮,但各亞型也有其特點(diǎn),如SCA1主要是小腦、腦干的神經(jīng)元丟失,脊髓小腦束和后索受損,很少累及黑質(zhì)、基底核及脊髓前角細(xì)胞;SCA2以下橄欖核、腦橋、小腦損害為重;SCA3主要損害腦橋和脊髓小腦束;SCA7的特征是視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞變性。
Friedreich型共濟(jì)失調(diào)(FRDA)基因產(chǎn)物frataxin蛋白存在于脊髓、骨骼肌、心臟及肝臟等細(xì)胞線粒體內(nèi)膜,導(dǎo)致線粒體功能障礙而發(fā)病。重復(fù)擴(kuò)增愈多,發(fā)病年齡愈早。肉眼可見脊髓變細(xì),胸段明顯;鏡下顯示后索、脊髓小腦束和皮質(zhì)脊髓束變性,后根神經(jīng)節(jié)和Clarke柱神經(jīng)元丟失,周圍神經(jīng)膠質(zhì)增生,腦干、小腦和大腦受累較輕。心臟因心肌肥厚而擴(kuò)大。