脑中含铁蛋白积聚与神经变性
在人脑中,除了血管内的血红蛋白含有大量的铁质以外,还有脑实质中的铁蛋白、转铁蛋白和少量的含铁血黄素等。其中铁蛋白是最关键的因素,主要存在于胞液和溶酶体中,含铁血黄素是其代谢产物。转铁蛋白由肝脏合成后经血循环进入脑组织。各种含铁蛋白均由活化的小胶质细胞所吞噬、碎裂。近几年来,不断有人发现脑中含铁物质的积聚与神经变性有关。以下介绍几种最新的研究进展。
发现了含铁蛋白积聚所致新型神经变性病
血铜蓝蛋白缺乏症以往曾被误认为是不典型的肝豆状核变性。它是一种常染色体隐性遗传病,表现为眼睑痉挛、视网膜变性、糖尿病和各种神经变性。患者血清中铁蛋白浓度明显增高,而铜蓝蛋白缺失。磁共振影像见有大量铁盐沉积于基底节和黑质等区域。
遗传性铁蛋白病患者的中枢神经系统细胞核和胞浆内,以及肝、肾、神经、肌肉、皮肤等处有广泛的铁蛋白积聚。临床表现为初起时手指震颤,类似帕金森病,此后可出现小脑共济失调、构音障碍、锥体外系体征和认知缺损等。实验室检查包括血清铁、铜、铁蛋白等都无明显异常,但在组织活检中,见细胞核和胞浆中有球形、嗜酸性包涵体,组化染色证实是铁蛋白积聚。现已证实,其病因与L-铁蛋白轻链上的亚基基因(位点在染色体19q13.3)的突变有关。
阐明了铁质沉积病及相关疾病的可能病因
近年来人们发现苍白球-黑质变性与泛酸盐激酶-2基因的缺陷有关。从影像学检查中可见典型的‘虎眼’型铁盐沉积现象。
不宁腿综合征的发病机制,也被认为可能与病人脑线粒体中铁的转运缺陷(转铁蛋白缺陷?)有关。
较深入地探索了铁质在神经变性中的作用
在多种神经变性(阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等)病人的脑实质中,都曾发现有铁蛋白增多,这是由于小胶质细胞增生,将具有氧化应激功能的Fe3+转化为无活性的铁蛋白,并进一步限制了铁自由基对神经元的氧化应激作用。
由于frataxin基因缺陷所致的遗传性共济失调(Friedreich病),患者由于基因的缺陷,导致了铁-硫丛集的酶活性下降,以致发生线粒体内进行性铁质积聚,并对线粒体产生严重的氧化性损伤。
对于今后神经变性病研究的启示
神经系统中含铁蛋白类具有显著的生理功能。一方面在细胞生长、繁殖、分化和髓鞘化等过程具有关键性的作用,而另一方面,过度的铁质积聚又可导致反应性脂质基团的产生,并引起多种过氧化自由基增多→线粒体呼吸功能受损→最终可促进神经元的变性坏死或凋亡。神经胶质细胞(少突胶质和小胶质细胞)中含较多的铁蛋白,在促进铁质沉积后的解离代谢中也能起重要的作用,因此,今后在研究神经变性病的发病机制中,胶质细胞对铁蛋白的影响可能是研究的一个重点。, 百拇医药(北京友谊医院神经内科 薛启蓂)
发现了含铁蛋白积聚所致新型神经变性病
血铜蓝蛋白缺乏症以往曾被误认为是不典型的肝豆状核变性。它是一种常染色体隐性遗传病,表现为眼睑痉挛、视网膜变性、糖尿病和各种神经变性。患者血清中铁蛋白浓度明显增高,而铜蓝蛋白缺失。磁共振影像见有大量铁盐沉积于基底节和黑质等区域。
遗传性铁蛋白病患者的中枢神经系统细胞核和胞浆内,以及肝、肾、神经、肌肉、皮肤等处有广泛的铁蛋白积聚。临床表现为初起时手指震颤,类似帕金森病,此后可出现小脑共济失调、构音障碍、锥体外系体征和认知缺损等。实验室检查包括血清铁、铜、铁蛋白等都无明显异常,但在组织活检中,见细胞核和胞浆中有球形、嗜酸性包涵体,组化染色证实是铁蛋白积聚。现已证实,其病因与L-铁蛋白轻链上的亚基基因(位点在染色体19q13.3)的突变有关。
阐明了铁质沉积病及相关疾病的可能病因
近年来人们发现苍白球-黑质变性与泛酸盐激酶-2基因的缺陷有关。从影像学检查中可见典型的‘虎眼’型铁盐沉积现象。
不宁腿综合征的发病机制,也被认为可能与病人脑线粒体中铁的转运缺陷(转铁蛋白缺陷?)有关。
较深入地探索了铁质在神经变性中的作用
在多种神经变性(阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等)病人的脑实质中,都曾发现有铁蛋白增多,这是由于小胶质细胞增生,将具有氧化应激功能的Fe3+转化为无活性的铁蛋白,并进一步限制了铁自由基对神经元的氧化应激作用。
由于frataxin基因缺陷所致的遗传性共济失调(Friedreich病),患者由于基因的缺陷,导致了铁-硫丛集的酶活性下降,以致发生线粒体内进行性铁质积聚,并对线粒体产生严重的氧化性损伤。
对于今后神经变性病研究的启示
神经系统中含铁蛋白类具有显著的生理功能。一方面在细胞生长、繁殖、分化和髓鞘化等过程具有关键性的作用,而另一方面,过度的铁质积聚又可导致反应性脂质基团的产生,并引起多种过氧化自由基增多→线粒体呼吸功能受损→最终可促进神经元的变性坏死或凋亡。神经胶质细胞(少突胶质和小胶质细胞)中含较多的铁蛋白,在促进铁质沉积后的解离代谢中也能起重要的作用,因此,今后在研究神经变性病的发病机制中,胶质细胞对铁蛋白的影响可能是研究的一个重点。, 百拇医药(北京友谊医院神经内科 薛启蓂)