精神分裂症的病因:遗传代谢障碍疾病IEMs

健康   2024-08-27 18:30   湖北  
精神分裂症是一种慢性脑部疾病,全球患病率接近1%,患病率定义为任一时间点某人群中患某疾病的人口数量。发病率约为1.5/10,000,发病率定义为每年新发病例的数量。患者通常在青春期发病,较少在儿童期和生命后期(45岁后)发病。男性患者略多于女性(1.4:1),女性患者确诊时的年龄往往大于男性。男性发病的年龄众数为18-25岁,女性为25-35岁,第2个峰值出现在围绝经期,也有资料显示男性患者的预后更差。
精神分裂症并不意味着人格分裂或多重人格。大多数精神分裂症患者并不比普通人群更危险或暴力,事实上,他们可能更容易成为犯罪的受害者。精神分裂症患者比一般人群更容易早逝,这主要是因为很多精神分裂是由遗传代谢障碍IEMs疾病引起的,所以这类患者同时患有心脏病和糖尿病等疾病的几率很高。

一、精神分裂的定义

精神分裂是指一系列症状,其特征是由于大脑处理信息的方式发生紊乱而导致的与现实脱节。当一个人经历精神分裂发作时,他的思想和感知会受到干扰,并且他可能难以理解什么是真实的,什么不是真实的。

妄想:是固执的错误信念,尽管有明确或合理的证据表明这些信念不真实。最常见的是被害妄想(或偏执妄想),例如,精神分裂症患者可能认为自己受到了伤害或骚扰,但事实并非如此。他们可能认为自己是某些手势或评论的对象,但事实并非如此。他们可能认为自己很有名或很有能力,但事实并非如此。或者他们可能觉得一场大灾难即将发生,但未真的发生。大多数精神分裂症患者存在妄想。

幻觉:是指听到、看到、闻到、尝到或感觉到不存在的东西。幻觉生动清晰,给人的印象与正常感知相似。听觉幻觉或“听到声音”在精神分裂症和相关精神病中最为常见。

思维和言语混乱:是指思维和言语混乱或没有意义。例如,患者可能会在谈话中从一个话题转到另一个话题,或者用不相关的话题回应。这些症状严重到足以对正常交流造成严重问题。

紊乱或异常的运动行为:包括从孩子般的傻气到不可预测的焦躁不安,或表现为无目的的重复动作。当这种行为严重时,可能会导致日常生活活动出现问题。其中包括紧张症,即一个人看起来好像处于茫然状态,几乎没有动作或对周围环境没有反应。


二、精神分裂症的临床表现

精神分裂症是一种综合征,患者常有几种不同精神病理学领域的症状:阳性症状、阴性症状、认知障碍、心境症状和焦虑症状等。此外,还有与诊断相关的躯体表现和心理因素。

1、阳性症状

这组症状包括歪曲现实的幻觉和妄想症状,以及思维和行为紊乱。

1.1 幻觉

幻觉定义为在没有外源刺激时感知到的感觉体验,包括听幻觉、视幻觉、躯体幻觉、嗅幻觉或味幻觉。

听幻觉:是精神分裂症患者最常见的幻觉,患病率估计为40%-80%。听幻觉通常为人声,也可为其他声音,例如音乐、身体噪音或机械声音。一些精神分裂症患者描述幻听来自颅内,另一些患者则可指出幻听来自某一特定外部位置。在精神分裂症的各种表现中,幻听经过抗精神病药治疗通常最见效。许多精神分裂症患者称抗精神病药“调低了幻听的音量”,从而可以更好地应对这些声音。

视幻觉:通常是不具体的形象,例如发光球体或闪烁色彩。不过,有些患者描述有十分具体的人物形象、面部或身体部位。

躯体幻觉:包括受触摸的感觉、性交的感觉或疼痛的感觉。

嗅幻觉和味幻觉:尚未得到系统研究,但偶有患者称有奇怪的气味或味道。

1.2妄想 

妄想是指坚定地抱持错误信念,约80%的精神分裂症患者存在妄想。精神分裂症患者对疾病的自知力受损,所以通常对幻觉给予妄想性解释。妄想大致分为古怪妄想与非古怪妄想,但在当前诊断范畴下这种区分不太重要。

古怪妄想:的内容明显难以置信,即不可能成真,例如违背物理定律。这些妄想内容让人无法理解。患者可能以不寻常的方式来描述基本概念,例如如何感受时间、空间、自我或因果关系。例如,古怪妄想患者认为外星人为自己克隆了一具完美的躯体,但必须设法拿走自己的脑袋,才便于灵魂进入新的躯体。

非古怪妄想:是指不真实、但可理解且可能成真的妄想。例如,患者认为由于自己没有纳税,所以受到美国国税局的追踪。

妄想内容常可分为牵连观念、夸大妄想、偏执妄想、虚无妄想和钟情妄想。

牵连观念/关系妄想:是指本来随机或中立的事件在患者看来并非随机或中立,而是以特殊方式针对自己。常见的牵连观念包括患者认为电视或广播上的事件(某些词语或歌曲)有意在向自己传达特殊信息。

夸大妄想:患者认为自己有一些特别的重要性或能力。

偏执妄想:具有临床意义,因为患者可能不配合评估或治疗,而且由于患者会“远离尘世”,所以更可能发生无家可归等问题。

虚无妄想:是不常见的古怪信念,精神医学学会的DSM-5-TR将其定义为坚信将有重大灾难发生。然而,虚无妄想的其他定义还包括妄想自己已经死亡、腐烂或湮灭,失去了自己的内脏器官,甚至不完全作为人类而存在。

钟情妄想:患者错误地认为自己与某人有特殊关系。这些妄想可能招致法律问题,例如收到限制令和受到侵犯指控。

1.3紊乱

精神分裂症患者常有一定程度的行为和/或思维紊乱。行为紊乱可以直接观察到,而思维紊乱必须从患者言语中推断出来。前后脱节、不连贯的言语模式反映了思维组织能力受破坏。最常见的言语异常是接触性思维脱轨和病理性赘述,而更严重的思维障碍包括思维脱轨、语词新作和语词杂拌。紊乱症状与幻觉或妄想的严重程度无关。

言语离题:患者的言词逐渐偏离主题,不能恰当回答问题。

病理性赘述患者最终能够回答问题,但需要绕很大弯子。

思维脱轨:患者突然跳转话题,毫无逻辑性和连贯性。

语词新作:患者自创一些新奇的词语。

语词杂拌:患者将词语毫无合理意义地混杂在一起。


2、阴性症状

阴性症状是指正常过程的减弱或缺失。阴性症状通常是精神分裂症的首发表现之一,高达70%的患者首次出现阳性症状之前经历了阴性症状。

2.1 阴性症状可能为原发性或继发性

原发性、持续存在的阴性症状是精神分裂症的核心特征,这些症状又称为缺陷症状。

原发性阴性症状对治疗十分抵抗,并且与功能结局密切相关。阴性症状的严重程度与对现实歪曲认知的阳性症状(幻觉和妄想)无关。个体可能同时具有缺陷症状和显著精神病性症状,也可能有缺陷症状而无阳性症状。

或者,阴性症状可能继发于该病的其他症状或其治疗。例如,偏执可能导致社会隔离,抑郁可能导致缺乏活力。面部表情无变化的原因可能是抗精神病药所致锥体外系症状。

阴性症状似乎可分为两大类:

表达减少症候群:包括情感迟钝和言语贫乏

意志减退-情感淡漠症候群:包括快感缺失、意志减退和社交不良。

患者可能出现这两大类症候群、共5种症状中的任何表现。

2.2 缺陷型精神分裂症

缺陷型精神分裂症主要表现为显著的阴性(或缺陷)症状,例如不是由抗精神病药相关帕金森综合征引起的运动不能或不是由偏执引起的社交孤立。虽然DSM-5-TR并未认定缺陷型精神分裂症,但其似乎是一种独特的亚型。相比非缺陷型精神分裂症,缺陷型精神分裂症患者更少发生具有强烈情绪内容的妄想(例如嫉妒妄想)、抑郁障碍或物质使用障碍。缺陷型精神分裂症患者极少在病程中好转和康复。


3、认知障碍

尚不清楚这些领域受损是反映了多种独特的障碍,还是一种影响若干认知功能的广泛性障碍。

精神分裂症患者最易受损的认知领域包括:

●信息处理速度

●注意力

●工作记忆

●言语学习和记忆

●视觉学习和记忆

●推理/执行功能

●言语理解

●社会认知

精神分裂症患者的神经心理学检查表现可以反映这些损害。通常,精神分裂症患者的神经心理学检查表现要比健康对照者低1-2个标准差。在任何神经心理学系列检查中,如果单项检查结果处于正常范围,患者的病前表现很可能在平均水平以上。看似没有认知障碍的精神分裂症患者与健康对照者按年龄、教育程度和IQ进行匹配发现,患者事实上存在记忆及信息处理速度的独特表现障碍模式。

认知障碍通常早于阳性症状发作。首发精神分裂症患者的认知任务表现受损程度通常与多次发作患者受损程度相近。患者的家庭成员也可出现相同模式的认知障碍,但这种障碍程度较轻。一项研究纳入了多对分别患和不患该病的同卵双胎个体,受累者的记忆和警觉测试表现比未受累同胞更差。

虽然抗精神病药和抗胆碱能药均可损害认知功能,但关于精神分裂症患者记忆障碍的报道通常发表于这些药物问世之前。在精神分裂症患者中,经治疗组和从未使用抗精神病药组出现了相同模式的认知功能障碍。

较年长的精神分裂症患者诊断出痴呆的风险增加。在一项采用美国Medicare数据的回顾性研究中,比较了超过74,000例精神分裂症患者与790万例没有严重精神疾病的个体。66岁时,精神分裂症患者的痴呆患病率高于对照组(28% vs 1%)。80岁时,患病率分别为70%和11%。虽然这些患者痴呆发生率上升的原因尚不完全明确,但精神分裂症与痴呆其他危险因素(如,心血管疾病、高脂血症、吸烟和物质使用)的相关性可能起了一定作用。此外,认知储备减少和使用精神药物也可能起了促发作用。


4、心境症状和焦虑症状

心境和焦虑症状在精神分裂症中常见,心境障碍和焦虑障碍的发生率似乎高于一般人群。

自知力:精神分裂症患者通常缺乏对自身疾病的认识(即自知力),这可导致很难与医生形成治疗联盟以及很难依从治疗方案。一篇meta分析纳入21项研究、共3000余例精神病性障碍患者,结果证实治疗可以提高自知力。然而,自知力提高可能与感知到的病耻感增加相关。另一篇meta分析纳入20项研究、共1000余例精神分裂症患者,结果发现自知力与患者自述的生存质量呈负相关。


5、相关躯体表现

精神分裂症存在几种相关的躯体表现,包括神经系统紊乱、紧张症、睡眠障碍和代谢紊乱。

神经系统功能紊乱:神经系统“软体征”包括感觉整合、运动协调及排序能力的轻微受损。例如,左右混淆、皮肤书写觉丧失(不能识别在皮肤上写划的字符或数字,通常写在手掌上)和实体觉缺失(不能仅通过触觉识别熟悉的物体)。精神分裂症患者的这些神经系统软体征相对稳定,往往与使用药物无关。

研究发现精神分裂症的某些症候群与神经系统体征相关,即感觉整合问题与缺陷症状、紊乱症状及认知障碍相关,而复杂运动行为的排序能力受损与紊乱症状相关。

抗精神病药的多巴胺阻滞作用可致锥体外系症状,例如震颤、运动迟缓、急性肌张力障碍、静坐不能(主观躁动感觉或实际存在躁动)或迟发性运动障碍(包括异常的口周及其他运动)。但在抗精神病药问世之前,精神分裂症相关描述中就常有运动障碍,例如假性帕金森综合征的体征、舞蹈样运动和肌阵挛性抽动。

紧张症:精神分裂症患者的紧张症表现为极端的违拗症(例如对移动其身体的指令或尝试做出无目的的运动抵抗,或者缄默症),或表现为紧张性兴奋(例如过度且无目的的活动)。

睡眠障碍:据报道,多达80%的精神分裂症患者有睡眠障碍。根据一些患者和照料者的观察,睡眠不佳可能提示即将复发。睡眠不佳可能不仅是精神分裂症的附带现象,还可能是精神病及认知障碍发生恶化的原因。精神分裂症患者的睡眠障碍类型包括阻塞性睡眠呼吸暂停(可能与继发于代谢紊乱的体型相关)、睡眠结构破坏、昼夜节律紊乱等。尽管疾病持续时间和药物治疗等因素可能影响结果,但已发现精神分裂症患者的非快动眼2期睡眠潜伏时间延长、快动眼期睡眠潜伏时间缩短以及睡眠纺锤波密度降低。据推测,精神分裂症患者的多巴胺和γ-氨基丁酸(GABA)受体异常可能会不恰当地促进觉醒(即D2受体活性增加,GABA受体活性降低)。

代谢紊乱:精神分裂症与糖尿病、高脂血症和高血压相关。虽然许多抗精神病药都可引起体重增加和糖尿病等代谢紊乱,但精神分裂症患者常有这些疾病的其他危险因素,包括久坐的生活方式和吸烟。精神分裂症患者的期望寿命比一般人群缩短了10年以上。这种过高的医学死亡率主要由心脏病导致。

精神分裂症本身(即与抗精神病药物治疗无关)可改变葡萄糖稳态,这提示糖尿病风险升高。糖尿病与IEM疾病的致病机制:高血糖酮症酸中毒、糖尿病与遗传代谢障碍疾病IEMs的联系


6、合并一般躯体疾病

精神分裂症患者合并多种躯体疾病的风险增加。丹麦的一项全国登记研究比较了精神分裂症患者和未诊断为精神分裂症的年龄、性别匹配对照组(样本量未报道),发现前者发生循环、内分泌、胃肠道、血液、肺部和泌尿生殖系统疾病的风险较高(HR 1.2-1.7)。其他研究也显示,精神分裂症患者的心血管疾病、血脂异常、痴呆和2型糖尿病患病率显著高于一般人群,导致其平均寿命缩短最长20年。虽然糖尿病风险可部分归咎于药物治疗,但精神分裂症患者糖尿病和胰岛素抵抗的患病率升高先于抗精神病药物治疗,可能也与共同的遗传基因、生活方式和/或饮食习惯有关。


三、精神分裂的病因机制
精神分裂的发病机制有外部因素、遗传因素、脑部形态学和神经病理学等因素。人类基因构成会影响对环境应激源的反应,环境因素也会影响基因表达,但是遗传危险因素是IEM疾病的基础,遗传基因突变的基础加上外部危险因素之间发生相互作用诱发疾病发作,例如有的患者是某个蛋白质代谢障碍IEM疾病引起的精神障碍症状,当患者没确诊病因,日常饮食摄入大量蛋白质(外因),就会诱发此类疾病发作,所以说IEM疾病引起的精神障碍,基因突变是疾病的基础,基因突变引起不可代谢物质堆积,导致神经环路和神经递质系统功能受到破坏。
1、遗传因素
双生子研究首次有力证明了遗传因素在精神分裂症病因学中的作用。这些研究在单卵双胎和双卵双胎中开展,旨在探讨双生子中的精神分裂症同病率。结果发现单卵双胎(基因100%相同)的同病率为40%-50%,而双卵双胎(基因50%相同)为10%-15%。相比双卵双胎,单卵双胎的精神分裂症同病率更高,这提示精神分裂症有很强的遗传成分。在未受累的单卵双胎中,其后代发生精神分裂症的风险增加,这进一步支持精神分裂症具有遗传易感性。然而,单卵双胎的同病率低于100%,该事实提示非遗传性环境因素也参与发病。领养研究得出的进一步证据表明,精神分裂症具有遗传学危险因素。

2、外部因素

产科并发症:各种围生期问题均按“产科并发症”汇总分析时,使之后精神分裂症发病风险增至2倍。这些围生期问题包括:出血、早产、血型不合、胎儿缺氧、母体感染等。

炎症:免疫系统激活增加会升高循环中的促炎症细胞因子水平。精神分裂症患者的促炎症细胞因子水平通常增加。细胞因子可以改变血脑屏障,或由激活的小胶质细胞在CNS内局部产生,可引起精神病、精神病恶化或认知损害。抗精神病药的作用可能部分通过抗炎作用介导
使用大麻:流行病学研究表明,使用大麻是发生精神病的危险因素,另外大麻成分大麻二酚(CBD)可以减弱精神病性症状。CBD这一潜在作用的机制不明。
吸烟:吸烟与精神分裂症有关。吸烟可能增加精神分裂症的发病风险,或者精神分裂症发病和吸烟可能存在共同的危险因素。
移民:多个国家的多项研究表明,移民人群精神分裂症的患病率高于本土人群。有研究显示相对危险度可增至4倍。移民的精神分裂症风险增加可能与维生素D缺乏有关,尤其是向更北纬度移民的个体

3、脑部形态学和神经病理学 

研究纳入有前驱症状或首次精神病发作的患者,发现多个脑区的灰质体积减少,包括前额叶、上颞叶和内侧颞叶。精神病早期阶段的神经解剖学变化似乎超出了正常发育相关的变化。

越来越多的证据表明,在精神病的前驱症状及首次发作中,神经病理学变化为动态过程,且可能不同于更慢性疾病中的变化。利用早期精神病的这种神经可塑性有望改变病程。

易损性:产前或围产期神经发育异常很可能导致青春期后容易受损,这可能使易感个体的皮质区域出现灰质加速丢失和异常连接。此外,物质使用、压力、母体感染等外部因素也可能促发上述病理生理过程。

早年的神经发育紊乱可能是未来发病的必要条件,但青春期后期的环境影响可通过一系列可能相互关联的神经病理机制促使精神病首次发作。例如,下丘脑垂体轴活性增加、N-甲基-D-天冬氨酸受体功能减退、谷氨酸能或多巴胺能传递异常、神经可塑性降低、神经炎症。

额叶功能低下/脑葡萄糖代谢:葡萄糖代谢降低,特别是在额叶皮质,可能涉及精神分裂症的病理生理机制。理论上,额叶功能低下与精神分裂症患者普遍存在的阴性和认知症状有关,并且通常难治。一篇meta分析纳入36项研究(n=1335),比较了健康对照者与精神分裂症患者的脑区域性葡萄糖代谢。相比对照者或精神病首次发作患者,慢性精神分裂症患者的额叶葡萄糖绝对代谢和相对于全脑的代谢更低,这种差异在已接受药物治疗的精神分裂症患者中最为明显。相比对照者,精神分裂症患者的顶叶、颞叶、枕叶或丘脑代谢没有差异。尽管这篇meta分析无法确定精神分裂症患者额叶皮质中的葡萄糖代谢下降是慢性病的结果,还是慢性病的原因,或者是否与用药有关,但它支持额叶功能低下与精神分裂症之间的关联。


4、神经递质

多巴胺:绝大多数具有抗精神病特性的药物都可阻断多巴胺能D2受体,由此衍生出精神分裂症的多巴胺假说,即中脑边缘系统通路中多巴胺过量可能引起阳性精神病性症状。这种多巴胺活性改变的机制是很多研究的热点。研究提示,突触前D2自身受体活性降低可能是中脑边缘系统多巴胺过量的原因。

如果多巴胺是精神分裂症中唯一受破坏的神经递质,那么抗精神病药对这些症状应普遍和完全有效,但即便采取充分的抗精神病治疗,许多精神分裂症患者仍有阳性症状。因此,很可能还有其他神经递质系统发生功能障碍,才能解释为何许多精神分裂症患者的阳性症状只有部分缓解,以及为何较弱的D2受体拮抗剂氯氮平是最有效的抗精神分裂症药物。

前额叶皮质的多巴胺减少(主要影响D1受体)可能引起精神分裂症患者的某些认知症状及阴性症状。

谷氨酸:谷氨酸是主要的CNS兴奋性神经递质。N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)谷氨酸受体功能减退可能在精神分裂症病理学中起作用。

使用增强谷氨酸能神经传递药物的临床试验得出了不同结果,具体取决于所用药物的机制。

γ-氨基丁酸:γ-氨基丁酸(GABA)是主要的CNS抑制性神经递质。GABA能中间神经元通过调控谷氨酸能锥体细胞,对前额叶皮质功能的调节具有重要作用。一系列证据表明,精神分裂症患者的这些中间神经元存在功能障碍。

●精神分裂症患者的尸检研究发现,前额叶皮质中谷氨酸脱羧酶(GAD67)mRNA表达水平降低。

●在GAD67降低的精神分裂症患者中,连接锥体细胞轴突起始段的枝形细胞密度降低,枝形细胞轴突末端GABA质膜转运体-1的免疫反应性降低。

●GABA再摄取转运体mRNA的水平似乎降低,轴突起始段GABAA α2亚基的密度似乎升高,这两者均可能是代偿性变化。

乙酰胆碱:精神分裂症患者的吸烟行为增加,因此尼古丁假说认为,尼古丁(可激活一部分乙酰胆碱受体)正在纠正精神分裂症中的基础神经化学问题。使用尼古丁或烟碱型胆碱能药物进行治疗,可以纠正精神分裂症患者的某些眼球追踪异常及脑电图异常,还可能迅速改善某些认知功能。然而,烟碱型乙酰胆碱受体还会影响许多其他神经递质系统,例如尼古丁可以增强大鼠腹侧被盖区多巴胺神经元中谷氨酸受体介导的电流,因此尚不清楚在精神分裂症患者中,胆碱能系统破坏是原发性还是继发于该病的其他病理特征。


四、遗传代谢障碍疾病IEM引起脑区功能受损

大脑化学物质的代谢异常会引起脑区功能受损,其中包括血氨、乳酸、某些氨基酸、脂质和金属元素等,这类代谢物在神经系统的代谢障碍,会造成患者脑水肿脑损伤,从而引起患者脑区功能受损。

患者的脑区异常取决于脑损伤首先影响的是左脑还是右脑,如果先影响左脑,患者的症状将以语言为主。如果先影响右脑,患者的症状可能主要表现为视觉空间类型的症状。

有关布罗德曼大脑分区的介绍,展示了大脑各个区域功能,当患者某个区域出现问题,就会出现该区域功能异常,有的区域是连接贯穿功能区,这些区域受损,会关联引起好几个区域的信息传达表达。

大脑功能区域有智力区、精神思维情感情绪区、肌肉控制、肢体运动区等,这些功能区域与眼睛、耳朵、身体知觉互相关联,传达人眼睛看到的、耳朵听到的、身体感知到的信息(凉爽、疼痛、烫等肢感信号),进入大脑各个功能区域进行分析反应,再进行指令反应,这个是一整套大脑功能共同完成的,有的区域神经元环环相扣,缺一不可。

认知过程:

人类大脑包含广泛的认知过程,包括感知、注意力、记忆、语言和决策。每个过程都涉及复杂的神经网络和不同大脑区域之间的相互作用。例如,视觉感知过程涉及将视觉信息从眼睛传输到视觉皮层,在那里进行处理和解释。

布罗德曼脑区功能:

Brodmann area布罗德曼大脑分区讲述了,大脑功能区域有智力区、精神思维情感情绪区、肌肉控制、肢体运动区等,这些功能区域与眼睛、耳朵、身体知觉互相关联,传达人眼睛看到的、耳朵听到的、身体感知到的信息(凉爽、疼痛、烫等肢感信号),进入大脑各个功能区域进行分析反应,再进行指令反应,这个是一整套大脑功能共同完成的,有的区域神经元环环相扣,缺一不可。


影响脑区功能的文章:

Brodmann area 布罗德曼大脑分区

Brodmann area布鲁德曼大脑分区

视觉信息通过两条通讯流:背侧流和腹侧流


五、遗传代谢障碍疾病IEMS

排除下列外在因素(外因),大部分精神分裂症患者脑区功能受损是遗传代谢障碍疾病IEM/IEMs引起的:

头部受伤:淹溺与产伤导致的脑部缺氧、交通事故、跌倒或头部受到任何撞击都可能导致头部受伤。

脑部感染:感染可包括脑脓肿、脑膜炎、脑炎和神经囊尾蚴病。

免疫失调:导致免疫系统攻击脑细胞的疾病(也称为自身免疫性疾病),艾滋病等

某些肿瘤:例如脑部肿瘤,或者胰腺肿瘤引起低血糖,长期低血糖也会诱发癫痫引起脑损伤。

大脑状况和脑血管异常:动静脉畸形。

其他:药物、酒精、毒品的过量滥用等。

1、遗传代谢障碍疾病IEMS

IEM疾病任何年龄均可发病,可以从胎儿期至老年期间发病,常以1岁为界分为早发型和晚发型,晚发型的患者一般酶活性比早发型的高,所以晚发型疾病程度也会比早发型的轻微,但是目前有些晚发型的患者预后没早发型的好,因为早发型的患者有些出生足跟血时候能筛查出来,或者早期急性期发作在专业的一线城市儿科代谢医生的诊断下确诊疾病,早期诊断进行疾病管理或者手术干预(肝移植)大部分能有正常的发育情况,而晚发型的患者出生时候因为代谢能力好,很多足跟血筛查没能查到异常代谢物,往往儿童晚期或者成年期急性期发作,在临床诊断方面又面临很多曲折,导致无法确诊,不能第一时间确诊,导致有些晚发型患者急性期发作很大可能会致残致死。

晚发型IEM疾病神经系统的临床表现具有高度的异质性,主要表现为癫痫、认知功能减退、精神行为异常、急/慢性脊髓病、运动障碍、周围神经病及肌肉病,而且这部分患者多在首次发病前生长发育正常,所以极易被误诊为后天获得性疾病,如脑炎、脊髓炎或其他变性病。

如果有的IEM疾病因不能及时诊断,以及进行错误的治疗,就会加重患者疾病进程,导致患者致残致死。例如将尿素循环障碍UCD患者,急性期昏迷、谵妄、癫痫、呕吐等症状当脑炎治疗,并进行皮质类固醇与大剂量丙球蛋白静脉注射等错误治疗方法,造成患者脑水肿脑损伤。

更多关于遗传代谢障碍疾病IEMS的介绍可以查看往期文章遗传代谢障碍疾病IEMs的诊断方法:遗传代谢组学检测


2、人体生化代谢通路

人体代谢涉及很多通路,食物营养进入人体,通过身体各个消化吸收器官协作将营养分解输送到人体各个需求器官,这其中涉及的代谢生化通路有:糖类、氨基酸、嘌呤与嘧啶、脂类合成与降解、胆固醇与卟啉等,涉及的循环通路有尿素循环UCD、三羧酸循环TCA等,这些代谢通路有障碍就会引起很多类型的遗传代谢障碍疾病(IEM)

更多人体代谢通路内容可以查看下列合集:

人体生化循环:糖、脂肪、卟啉、氨基酸、嘧啶代谢通路

3、常见的遗传代谢障碍疾病(IEM)的类型:

根据上述介绍的多种人体生化代谢通路,这些通路引起障碍就会引起多种遗传代谢障碍疾病(IEM),下列列举的都是比较常见的IEM类型:

小分子疾病:(1)蛋白质(氨基酸)代谢障碍类疾病和有机酸血症;(2)碳水化合物代谢障碍;(3)脂肪酸代谢障碍;(4)卟啉、血红素代谢障碍;(5)矿物质吸收和运输障碍

细胞器类疾病:(1) 溶酶体和溶酶体相关细胞器疾病 (2) 过氧化物酶体疾病;(3)线粒体脑肌病。 

其他:(1)嘌呤、嘧啶及神经递质代谢疾病   (2)维生素及非蛋白质辅因子代谢及转运障碍;  (3)能量代谢障碍;(4)胆固醇合成与代谢障碍 ,(5)肌酸代谢障碍

遗传代谢障碍疾病 (IEM) 的特征是由于遗传疾病导致上述代谢酶缺陷,从而导致蛋白质、碳水化合物和脂质的积累或排泄减少。尽管 IEM 通常在儿童期就已诊断出来,但青少年期和成年期发病的变体可能伴有较少的躯体表现和更多的精神表现,这常常妨碍精神科医生识别原发性精神疾病和继发性精神疾病之间的区别。通过半结构化诊断访谈和经过验证的问卷进行评估,青少年和成年 IEM 中报告的精神疾病包括抑郁症、焦虑症、精神病、注意力缺陷多动障碍、自闭症谱系障碍、躁郁症和强迫症。提出使用诊断筛查器和多学科 IEM 诊所来帮助临床医生进行诊断过程,防止诊断延迟并提高对 IEM 精神表现的认识。
更具体的IEM类型的精神异常表现可以查看往期文章第五节介绍:
抑郁症的病因:遗传代谢障碍疾病IEMs


4、IEM相应的生化体征和症状表现

这些体征和症状被分为多个器官系统和病症(自主系统、心血管、牙科、皮肤科、消化系统、畸形、耳朵、内分泌、眼睛、泌尿生殖系统、头发、血液、免疫、代谢、肌肉、神经、精神、肾脏、呼吸、骨骼、肿瘤等)
当患者出现下列体征与症状,极大可能是提示IEM疾病的“危象信号”
患者精神状况:这些“危险信号”包括意识混乱状态和认知功能恶化。虽然非器质性精神病患者也描述了程度较小的认知缺陷,但进行性记忆障碍和注意力缺陷严重恶化,应该警惕对 IEM 的怀疑。这些缺陷有时仅在以后的生活中由于学术或工作表现下降而被发现,并且常常被误认为是抑郁症的症状而不是 IEM 的症状。
发育迟缓或智力障碍:尤其是与儿童期出现行为问题相结合。有时,回顾性地询问 IEM 患者的传记方面,确实经常观察到儿童时期的发育迟缓。通常,在 IEM 的情况下,儿童在获得性里程碑方面一开始会有一个正常的发育过程,然后在成长过程中失去发育里程碑。尤其是当发育迟缓与易怒、冲动、多动和攻击行为有关时,IEM 筛查应该成为诊断的一部分。这种发育迟缓和儿童期行为问题的典型组合通常描述于粘多糖病和其他溶酶体贮积症、PKU 和半乳糖血症。很多患者回顾性地确实在儿童时期表现出发育迟缓和行为问题。行为问题包括躁动、攻击性和破坏性行为、发脾气和情绪爆发。在其他 IEM 中也发现了发育迟缓和智力障碍以及精神症状发作的高发性,包括 PKU、PTPSd、α-甘露糖苷贮积症,而在青春期或成年期出现精神症状的 MD 中,这种情况的发生率较低. PKU 患者在儿童时期出现发育迟缓和智力障碍,成年后往往出现焦虑、抑郁、精神病和注意力缺陷 . α-甘露糖苷贮积症也观察到了类似的情况 .不幸的是,本研究中关于认知缺陷、发育迟缓和智力障碍的一些报告尚无定论,因为它们可能在儿童时期未被认识到,而是在出现精神症状时才首次被诊断出来。

运动障碍:即 IEM 中出现神经系统异常范围内的运动症状和运动障碍。虽然震颤、不自主的肌肉收缩和精神运动迟缓是运动症状的例子,也可以在患有精神疾病的患者中观察到,主要是由于使用精神药物所致,但它们在患有 IEM 的患者中可能很突出。例如,这些运动症状已在半乳糖血症、NPC 和 WD 中描述。尤其是在没有开出精神药物的情况下,这些症状可被视为危险信号。

文献发现精神病、抑郁和焦虑等精神表现与轻度运动不耐受的发生之间存在明显关联。尽管MD 患者也被描述为严重的慢性疲劳、嗜睡和肌肉无力,但轻度运动不耐受可被视为“危险信号”,但如果在精神评估期间没有进行专门调查,可能会被忽视。另一种与急性精神症状和身体活动相关的 IEM是急性间歇性卟啉症。然而,与 MD 相反,卟啉症发作是由身体劳损或剧烈体力运动引发的。因此,当在(剧烈)体力活动期间或之后出现精神症状时,也应该怀疑是由于 IEM 导致的精神表现。

运动障碍疾病:肌张力障碍、肌阵挛、舞蹈症、震颤、抽动、帕金森症或共济失调、眼球运动障碍、进行性肌阵挛癫痫、中风和中风样发作

胃肠道症状:腹泻、呕吐、腹痛或运动不耐受等胃肠道症状的出现。腹痛、恶心和呕吐等胃肠道症状可能与精神症状同时出现。对于卟啉症尤其如此,在文献中已被广泛描述。此外,我们的研究结果显示,呕吐也在晚发型OTCD患者中有所描述。这与之前的研究一致,之前的研究显示在尿素循环障碍患者中经常观察到恶心和呕吐。因此,非典型精神症状与胃肠道症状的结合可能是识别和区分由潜在 IEM 导致的精神疾病与原发性精神疾病的关键。对于出现胃肠道和腹部症状的患者,在进行超声、CT、内窥镜检查和血液分析后未能确立胃肠道诊断可能有助于怀疑 IEM。通常,这些患者会被错误地诊断为功能障碍、人格障碍、躁郁症或孟乔森综合征。
神经性进食障碍(厌食症与饮食回避):
刻板单一饮食习惯 ; 
回避/限制性食物摄入障碍ARFID ; 
线粒体神经胃肠脑肌病(MNGIE)
偏头痛的并发症:肠易激综合症IBS
下列“危险信号”也是作为疾病诊断的蛛丝马迹需要被警惕的
4.1 自闭症病症:IEM引起的自闭症病症
4.2 癫痫病症:IEM引起的癫痫病症
4.3 脑瘫表型:痉挛型(包括双瘫、偏瘫和四瘫)、不随意运动型(包括肌张力障碍和舞蹈手足徐动症)、共济舒缓型
4.4 双相情感障碍:IEM引起的双相情感障碍
4.5 广泛性焦虑障碍:广泛性焦虑障碍GAD的病因:遗传代谢障碍疾病IEM/IEMs
4.6 多动症ADHD:注意力缺陷多动障碍 (ADHD)的病因:遗传代谢障碍疾病(IEM/IEMs)

4.7 其他精神异常疾病:抑郁症、认知障碍、老年痴呆

抑郁症:抑郁症的病因:遗传代谢障碍疾病IEMs

帕金森:帕金森病PD的病因:由晚发型遗传代谢障碍疾病(IEM/IEMs)引起的运动障碍

老年痴呆:阿尔茨海默病AD的病因:晚发型遗传代谢障碍疾病IEM引起的老年痴呆症

4.8 代谢性肌病:肌肉无力、张力减退、运动不耐受、肌红蛋白尿(酱油尿)、横纹肌溶解症

4.9 代谢性肾脏疾病:肾小管、肾小球、肾囊肿、肾结石、肾畸形

4.10 代谢性肝病MLD:肝肿大;伴有转氨酶升高或明显急性肝功能衰竭的肝细胞疾病;胆汁淤积; 脂肪变性;纤维化或肝硬化;和肝脏肿瘤

4.11 肠胃消化道GI病症:没胃口、胃食管括约肌功能障碍、便秘、吞咽困难、呕吐、胃轻瘫、假性肠梗阻、腹泻、胃肠道空腔器官的罕见表现、胰腺炎、肝病

4.12 呼吸道系统疾病病症:间质性肺病、下呼吸道感染、慢性气道抽吸、肺动脉高压、肺泡通气不足、上呼吸道阻塞

4.13 免疫缺陷:先天性免疫与适应性免疫

4.14 代谢性耳病:感音神经性听力损失、混合性听力损失、先天性外耳异常、先天性外耳异常、内耳或耳蜗后受累

4.16 代谢性眼科疾病:色素性视网膜炎 (RP)、无脉络膜血症、斯塔加特病、锥杆营养不良症 (CRD)、莱伯先天性黑蒙 (LCA)

4.17 CVI脑皮质视觉障碍(皮质盲):视而不见失认症、视野缺失、视觉刺激

4.18 肿瘤:有毒代谢物的积累、肿瘤代谢物、线粒体功能障碍、代谢重组

4.19 代谢性皮肤病与毛发异常:丘疹、皮肤结节、结节性黄瘤、黑色素沉着、光敏性皮炎、糙皮病、肠病性肢端皮炎、血管角化瘤、短、稀疏和/或脆弱的头发、结节性脱发

4.20 代谢性心血管疾病:心肌病、心律失常、血管疾病、心脏代谢

4.21 代谢性高血压:H型高血压内皮依赖型高血压

4.22 代谢性糖尿病:高血糖酮症酸中毒、糖尿病与遗传代谢障碍疾病IEMs的联系


5、基于病理生理学,IEM 可分为三个亚类

即引起中毒的疾病、能量代谢疾病和复杂分子疾病。

A. 中毒引发疾病:可导致急性或进行性中毒,涉及IEM,如氨基酸代谢(苯丙酮尿症、高胱氨酸尿症、枫糖尿病等)、尿素循环缺陷、糖不耐症(遗传性果糖不耐症、半乳糖血症)、有机酸尿症、金属中毒和卟啉症。所有这些疾病都有类似的临床特征,如急性期呕吐、昏迷、肝功能衰竭和血栓栓塞并发症,慢性期发育迟缓和发育迟缓。

B. 能量代谢障碍:通常与肝脏、肌肉、心肌、脑或其他组织的能量产生或利用不足有关。这些疾病可细分为线粒体和细胞质能量缺陷。线粒体缺陷导致先天性乳酸血症(三羧酸循环酶),线粒体呼吸链疾病(呼吸链、辅酶 Q10 合成受损)是最严重且无法治愈的。细胞质疾病不太严重且可治愈,例如糖酵解、糖原代谢和糖异生缺陷以及高胰岛素血症。能量代谢障碍的症状包括低血糖症、高乳酸血症、严重全身性肌张力减退、肝肿大、心肌病、发育不良、肌病、婴儿猝死和脑发育受损。

C. 涉及复杂分子的疾病:与溶酶体、过氧化物酶体和线粒体等细胞器的合成或分解代谢有关。


6、IEMS疾病与未来根治性疗法

IEMs的治疗目标是纠正代谢缺陷,主要治疗原则包括限制缺陷酶底物的摄入的饮食疗法、辅酶因子治疗、排氮剂促进毒性代谢产物排出、鸡尾酒疗法和肝移植疗法等。一大部分IEMs病种可防可控,若及早发现、正确干预,患者甚至可以无病健康生存。

遗传代谢障碍疾病(IEM)当下的治疗方法:

遗传代谢障碍疾病的营养管理(饮食疗法)

治疗遗传代谢障碍病的辅酶、排氮剂、线粒体鸡尾酒疗法
遗传代谢障碍引起的肝病:肝移植的演变与肝细胞移植的未来展望
遗传代谢障碍疾病(IEM)未来的治疗方法:

除了一部分类型IEM疾病可以肝移植根治,IEM的目前疗法都不是能治愈这类疾病的疗法,而且有的患者因为未能及时治疗出现脑损伤后遗症,因为脑损伤不可逆,就目前的疗法是不能治疗脑损伤的,未来疗法主要探讨的是治愈性疗法:基因疗法、酶替代疗法、干细胞疗法等,其中基因疗法与酶替代疗法可以根治患者这类代谢障碍疾病,干细胞疗法与脑机接口刺激可以修复人体神经(脑神经与肌肉神经等),这些未来疗法的配合治疗,可以将改变患者目前的医疗困境,此类疗法目前大部分在研发阶段,相信不久的将来会临床应用于患者治疗,现阶段患者需要管理好疾病与营养,等待医疗进步的那一天。

遗传代谢障碍疾病的未来治愈性疗法


本文参考:主要来自UPTODATE

往期合集:

遗传代谢障碍疾病的营养管理(饮食疗法)

治疗遗传代谢障碍病的辅酶、排氮剂、线粒体鸡尾酒疗法

遗传代谢障碍疾病的未来治愈性疗法

人体生化循环糖、脂肪、卟啉、氨基酸、嘧啶代谢通路

矿物质、金属(微量元素)吸收和运输代谢障碍类疾病

营养素或辅酶因子缺乏的遗传代谢障碍疾病

蛋白质(氨基酸)代谢障碍类疾病和有机酸血症

线粒体脑肌病

脂肪酸代谢障碍

胆固醇合成与代谢障碍

碳水化合物代谢障碍:糖异生、葡萄糖果糖代谢障碍、糖原累积

遗传代谢诊断检测:血尿串联质谱、血气、乳酸、血氨、肝肾功能等

自闭症、脑瘫、癫痫、精神异常、抑郁症、智力障碍等神经异常疾病

累及眼睛、肝脏、肾脏、心脏、肌肉损伤的遗传代谢障碍疾病

遗传代谢障碍疾病的眼科表现

遗传代谢障碍疾病IEMs的合并症:头痛与偏头痛

遗传代谢障碍疾病IEMs的合并症:胃肠道功能障碍与饮食障碍

END



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