线粒体肌病的病理分析

【摘要】 目的：探讨线粒体肌病患者的临床特点及其组织化学病理、电镜超微结构病理特征，提高对本病的确诊率。方法：对4例患者肌活检组织进行光镜和电镜超微病理观察。结果：3例患者肌活检组织MGT染色光镜检查发现破碎红纤维，4例患者肌活检组织电镜下发现线粒体堆积于肌原纤维间及肌膜下，形态变异，均可见晶状包涵体。结论：MGT染色发现破碎红纤维，电镜下线粒体堆积、形态异常，特别是线粒体内晶状包涵体，对本病的诊断有重要价值。

【关键词】 线粒体肌病；破碎红纤维；类结晶状包涵体

［ABSTRACT］ Objective: To investigate the clinical features， histochemical characters and microstructure under electronic microscope of muscle in patients with mitochondrial myopathy ，and to improve the diagnosis accuracy. Methods： The muscle biopsy specimens from 4 patients were examined with lightmicroscope and transmission electron microscope . Results： The histochemical staining light findings showed ragged red fibers（RRF）in 3 cases. All cases had diffusive proliferation of mitochondria and paracrystaline inclusion bodies between the myofibrils and beneath the sarcolemma and morphologic abnormalities. Conclusion： Histochemical MGT staining light shows RRF， accumulation of abnormal mitochondrials ， especially the paracrystaline inclusion which plays an important role in diagnosis.

　　
［KEY WORDS］ Mitochondrialmyopathies; Ragged red fibers; Paracrystaline inclusion bodies

　　线粒体疾病是因为线粒体氧化代谢过程中呼吸链功能障碍导致能量代谢障碍而产生的多系统受累的疾病。该病是一种临床上罕见的疾病，国内外仅有少量报道，肌肉活检是诊断本病必不可少的手段。本文对我院近年来收治的4例典型病例总结如下，旨在对线粒体疾病的诊治提供帮助。

1 资料与方法

1.1 临床资料

　　
收集我院2005～2010年间，经肌活检，光镜下MGT染色发现有破碎红纤维( ragged red fibers，RRF)的线粒体肌病患者4例。男性1例，女性3例；年龄11～43岁，平均23.75岁；病程1个月～12年。临床表现：4例患者均有肢体乏力，其中有1例出现眼睑下垂，双侧眼球活动明显受限，双侧晶体混浊，左眼失明，听力下降；1例患者反复癫痫大发作，脑电图可见痫样放电；1例反复发作性肌痛；1例有共济失调。1例患者母系家族中有2位男性患者中年发病，表现为进行性衰竭死亡，其1个哥哥及1个弟弟有类似症状，分别于7岁和6岁发病，表现为进行性消瘦，肌无力，诊断不明，均于半年内衰竭死亡。1例患者儿子亦有双眼睑下垂。

1.2 方法

　　
4例患者均行血常规、尿常规、便常规、肝肾功能、电解质、血脂、血糖、胸片等常规检查，1例患者行血乳酸水平测定。1例线粒体脑肌病患者有头部影像学改变，其中2例行头部CT检查，1例行头部MRI检查。4例均行肌电图检查。采用Gomori、HE、PAS、ORO、NADH、ATP、染色行光镜检查，电镜下观察肌纤维超微结构。

2 结果

　　
4例患者中，3例肌酸磷酸激酶（CPK）轻度增高，4例肌电图均为肌源性损害，其中1例合并周围神经及中枢神经损害。1例线粒体脑肌病患者有头部影像学改变，头部MRI可见脑萎缩，脑室扩大，颞叶异常信号灶，实验室检查中1例患者血乳酸水平3.8mmol/L，明显升高。

　　
3例患者所送活检组织MGT染色光镜下均可见到特征性的破碎红纤维(图1)，1例ORO染色可见脂滴增多，NADH染色及PAS染色未发现明显异常，HE染色肌纤维轻度变性，无明显坏死，肌纤维轻度弥散性萎缩，ATP染色无群组化现象。4例电镜下可见肌丝排列紊乱溶解，线粒体堆积，形态多样，线粒体嵴增多，排列紊乱呈同心圆状，肌膜下可见线粒体聚集，形态异常，可见巨大线粒体，空泡变性，均可见线粒体晶格状包涵体，形态多样。糖原成分增多，肌丝间也可见较多脂滴，1例成团或串珠状，见图2、3。

图1 箭头所指的是MGT染色中RRF纤维

图2 箭头所指的是线粒体晶格状包涵体，三角号所指的是脂滴

图3 箭头所指的分别是线粒体晶格状包涵体及线粒体空泡变性

3 讨论

　　
线粒体是真核生物细胞内一种独立的细胞器，由内外两层脂膜围成，基质内含有线粒体自己的一套遗传控制系统，即线粒体基因组DNA和细胞氧化代谢中必需的酶和蛋白。线粒体内膜上的电子传递链的氧化磷酸化反应为机体提供ATP，是生命活动的主要能量和热量来源。最近研究表明线粒体肌病患者肌质网中的Ca2+减少， 使肌动蛋白横桥上的 ATP酶活力下降 ，导致肌肉兴奋收缩偶联发生障碍 ，使肌力下降［1］。由mtDNA和（或）nDNA编码线粒体蛋白的变异导致了线粒体结构和氧化磷酸化功能的损害而引起的疾病，称线粒体病，由于脑和肌肉组织线粒体含量丰富，高度依赖氧化代谢，最容易受累而出现症状，又称线粒体肌病或线粒体脑肌病。线粒体肌病从广义上来讲，既有先天遗传的，又有后天获得性的［2］。后者常见于中毒、休克等因素。本组4例患者按临床分型，1例为进行性肌病，表现为单纯肢带肌无力；1例为线粒体肌病合并脂质沉积；1例为慢性进行性眼外肌麻痹(chronic progressive external ophthalmoplegia， CPEO)；1例为线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒和卒中样发作（mitochondrial encephalomyopathy with lactic acidosis and strokelike episodes， MELAS）。进行性肌病患者11岁，表现为近端骨骼肌萎缩，极度不能耐受疲劳，光镜下未发现RRF纤维，电镜中明确线粒体异常。线粒体肌病合并脂质沉积患者，23岁，ORO染色脂滴增多，电镜下可见大量脂滴沉积于肌膜下，考虑为线粒体代谢异常后的继发改变，可解释患者发作性肌痛表现，低脂高碳水化合物饮食指导后患者2年内无肌痛发作。 CPEO患者43岁，病史12年，合并视力、听力障碍，肱二头肌活检光镜下可见RRF纤维，电镜发现大量线粒体堆积、变性、形态变异及线粒体晶格状包涵体，其儿子双眼睑下垂1年，同样行肱二头肌活检未发现异常，可能病变尚未影响肢体肌肉，也有可能是CPEO的mtDNA基因突变类型不同，其主要包括缺失、重复及点突变， CPEO患者中，约70%发现mtDNA单一、大片段的缺失［3］。MELAS患者表现为典型的母系遗传，其母系家族中有5个相似症状患者，其2个弟弟死亡前未能确诊，患者明确诊断后1年亦衰竭死亡，其病理表现除线粒体异常外，电镜尚发现三联体发育异常，患者血乳酸增高，头颅头部MRI可见脑萎缩，脑室扩大，颞叶异常信号灶，当时未能行MRS检查。国外报道MELAS至少有15种线粒体基因变异，80%的患者都是因为A3243G tRNA［Leu(UUR)］变异导致，其次为3271T&>C点突变［4］。近来磁共振波谱学在诊断可疑线粒体脑肌病时起到了重要的作用，MRI和MRS可以提供脑形态和代谢方面的细微改变，常规MR显示大脑外观正常时，MRS也能发现该病患者的大脑中乳酸水平增高［5，6］。虽然线粒体脑肌病的MRI表现多样且不具备特异性，但提高对该病的认识，结合临床表现、生化结果等可做出正确诊断。

　　
RRF即病理学性线粒体聚积于肌膜下，是线粒体肌(脑)病的诊断金标准，4例患者中有1例免疫组化染色未发现RRF纤维，可能为染色失败所致，亦有可能与线粒体病变程度有关，电镜则弥补了光镜的不足，可清晰地观察到线粒体超微结构，特别是线粒体内晶状包涵体有助于对本病的诊断。线粒体内晶格状包涵体 (MIBs)的主要成分是线粒体肌酸激酶(MiCK)，线粒体ATP生成障碍，MiCK为代偿功能而过度表达，导致较低酶活性的MiCK堆积，则形成线粒体基质内晶格状包涵体。MIBs代表MiCK失活的终末阶段［7］，MIBs是不可逆性病变的标志。

　　
李天炼.线粒体肌病的病理分析
综上所述，MGT染色发现破碎红纤维，电镜下线粒体堆积，形态异常，特别是发现MIBs，对本病的诊断有重要价值。

参考文献

1
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