先天性和遺傳性腦白質病通常又稱之為腦白質營養不良(Leukodystrophy)或遺傳性腦白質營養不良(Heredity Leukodystrophy),髓磷脂的產生、維持和分解異常是腦白質髓鞘形成障礙的病因。這類疾病通常包括:腎上腺腦白質營養不良、異染性腦白質營養不良、球樣細胞腦白質營養不良、海綿狀腦病、亞歷山大病等。
1.腎上腺腦白質營養不良(Adrenoleukodystrophy ALD)是一種伴性隱性遺傳性疾病,為過氧化體病(Peroxisomal disease)的一種。本病由脂肪代謝紊亂所致,患者體內缺乏乙酰輔酶A合成酶,不能將特長鏈脂肪酸切斷,使之在組織中、尤其在腦和腎上腺皮質沉積,導致腦白質和腎上腺皮質破壞。患者多為3歲~12歲兒童,偶見于成人。神經系統早期癥狀常表現學齡兒童成績退步,個性改變,易哭、傻笑等情況障礙,步態不穩和上肢意向性震顫等;晚期出現偏癱或四肢癱、假性球麻痹、皮質盲和耳聾等,重癥病例可見癡呆、癲癇發作和去大腦強直等。腎上腺皮質功能不足表現,如色素沉著,皮膚變黑,口周及口腔粘膜、乳暈、肘和膝關節、會陰和陰囊等處明顯。血清皮質類固醇水平、尿17-羥類固醇下降。
病理改變:皮質正常或萎縮,有彌漫性腦白質減少引起腦室中至重度擴大;頂、枕及顳后腦白質內有對稱性脫髓鞘改變,可累及胼胝體、視神經、視束、穹隆柱、海馬連合和部分皮層下的弓形纖維。后累及額葉,病灶多兩側不對稱。
影像學診斷:MRI顯示病灶呈T1加權低信號、T2加權像高信號改變,常經胼胝體壓部連接兩側三角區病灶,呈現“蝶翼”樣形狀,病灶的輪廓比CT更清晰. 增強掃描有花邊樣強化,它將低密度區分隔成中央和周緣區,中央區密度略低于周緣區.隨病程發展,可有腦萎縮,以白質為主。本病晚期大腦白質普遍出現異常改變、無強化時,僅憑影像學表現很難與其它脫髓鞘疾病鑒別。
2.異染性腦白質營養不良(Metachromatic Leukodystrophy,MLD)是神經鞘脂沉積病,為先天性硫脂代謝性疾病。本病是一種常染色體隱性遺傳性疾病,常于嬰兒期、青春期及成年早期起病,患者缺乏芳香硫酸脂酶A,不能將硫酸脂分解成腦脂和無機硫,而沉積于少枝膠質細胞膜上,引起髓鞘形成障礙和廣泛脫失.
Symptoms of MLD mayinclude any of the following:
Abnormally high or decreased muscle tone, or abnormalmuscle movements, any of which may cause problems walking or frequent falls
Behavior problems, personality changes, irritability
Decreased mental function,Poor school performance
Difficulty swallowing,Incontinence
Inability to perform normal tasks
Seizures,Speech difficulties, slurring
病理示大腦和小腦白質區廣泛對稱性嚴重脫髓鞘,基底節區、腦干及脊髓也有彌漫性脫髓鞘,軸突數量明顯減少,少突膠質細胞顯著減少乃至消失,而纖維型膠質細胞增生。應用甲苯胺藍染色后,病灶區有紅紫色異染顆粒為本病的特征,并由此得名.這些異染顆粒主要沉積在白質和吞噬細胞、少突膠質細胞內,亦見于周圍神經、腎、肝、膽囊、睪丸、垂體、脾及骨髓中。腦、肝、腎及周圍神經組織活檢見異染顆粒,尿斑點試驗證實有過量硫脂,尿硫脂苷酶A及靜脈血白細胞內此酶的活力降低可作出診斷。
影像學診斷:兩側大腦半球腦室周圍及半卵圓中心對稱性腦白質病變,可累及內囊后肢和其它白質通路、小腦和腦干,伴彌漫性腦萎縮。不累及皮層下弓形纖維,有助于與其它遺傳性腦白質發育不良疾病鑒別.
3.球樣細胞腦白質營養不良(Globoidcell leukodystrophy,GCL)又稱Krabbe'氏病或半乳糖腦苷脂沉積癥(Galactosylceramide lipidosis)是一種罕見的常染色體隱性遺傳病。本病由半乳糖腦苷脂β-半乳糖苷酶缺乏引起神經脂質代謝障礙所致.該酶含半乳糖腦苷脂和神經鞘氨醇半乳糖苷兩種基質,本病導致此兩種基質異常沉積,使髓鞘的髓磷脂大量喪失、或完全不能髓鞘化。本病的病理特征為巨大球形細胞,含多個核,PAS染色陽性,可為脂質染料染色,呈叢集狀散布于腦白質,內部充滿半乳糖腦苷脂,引起脫髓鞘、神經膠質增生及軸突消失。成人患者罕見,臨床主要表現為慢性進行性的痙攣性截癱或行走困難,下運動神經元受累相對較少。影像學診斷:皮質脊髓束異常信號起自運動區附近,延伸至雙側放射冠、內囊、大腦腳、腦橋腹側和延髓;錐體束、胼胝體壓部和視輻射可見DWI高信號;可有深部幕上(后部常見)及小腦白質病變,可有胼胝體萎縮; 腦室周圍白質及U形纖維回避。
4.腦海綿狀變性(Spongy degeneration)又稱海綿狀腦白質營養不良(SLD)或Canavan氏病,是一種罕見的常染色體隱性遺傳代謝疾病。由于天門冬氨酰酶缺乏,導致NAA在腦組織內積聚,進入血循環,通過尿液排出,發生NAA酸血癥和酸尿癥;影響到中樞神經系統和骨骼肌,從而產生一系列病理改變及臨床表現。病理上腦白質呈明膠狀,廣泛空泡化,類似海綿狀結構。典型的發病年齡為嬰兒早期,偶見于新生兒和青少年。臨床表現為巨頭、智力落后、視力喪失、肌張力低下,該病病情進展迅速,可導致植物人狀態。多于發病后幾年內死亡。
實驗室檢查:可見尿液中NAA升高,具有特異性。
影像學:兩側大腦半球白質對稱性病灶伴顱腦增大,顱縫分離是較具特征性的CT征象,MRI典型表現為病變累及全部大腦白質,呈兩側對稱性,向心性進展。病變還可累及灰質結構,如丘腦、蒼白球、深層皮質、齒狀核,少數累及腦干,延伸至脊髓等處。累及皮質和弓狀纖維亦有助于本病與其他腦白質病的鑒別。NAA峰值升高對Canavan病診斷具有特異性。
5.亞力山大病(Alexer disease)是一種十分罕見的嬰兒腦白質營養不良。由 GFAP 基因功能獲得性突變引起的。突變后會引起嗜酸性包涵體(羅森塔爾纖維)的星形堆積。分為嬰兒型、少年型和成人型。嬰兒型為最常見類型。癥狀通常在出生后1~2年發病,病程多數在2~3年,罕見病例可以存活到十幾歲。典型癥狀為發育遲緩、巨腦畸形和癲癇,接下來出現精神運動性遲滯、痙攣和四肢癱。晚發型患者表現為腦干癥狀(共濟失調、吞咽困難、言語障礙、腭肌陣攣)和以后腦為主的腦白質營養不良,以及延髓脊髓萎縮,也稱為成人起病的常染色體顯性遺傳性腦白質營養不良、伴脊髓與腦干受累以及腦白質乳酸升高的腦白質病 (1eukoencephalopathy with brain stem andspinal cord involvement and lactate elevation,LBSL)
影像學診斷:在開始時,額葉白質CT 呈現低密度病變,MRI 呈長T1 長T2 信號,隨疾病進展,病變向后方頂葉、內囊、外囊擴展,在早期即有周圍白質受累,因RF 在血管周圍積聚,破壞血腦屏障,做增強時產生強化。
下圖為晚發型亞歷山大患者的MRI影像:
6、成人多聚糖體病(Adult Polyglucosan Body Disease):常染色體隱性遺傳性糖原分支酶基因缺陷相關疾病。50-60歲起病,有神經源性膀胱,進行性痙攣性截癱伴有震動覺喪失,軸索性周圍神經病,認知能力,注意記憶力下降,MRI:內囊后肢、外囊、腦橋,和延髓的錐體束、內側丘系白質病變。與亞力山大病相比其皮質下白質病變程度較輕。
總結: