神经系统病理
神经系统基本组织结构
神经系统病理特点
- 病变定位于功能障碍之间关系密切
- 不同部位同种病变,可有不同的表现和后果
- 颅内的原发性恶性肿瘤通常不会颅外转移,而颅外器官的恶性肿瘤可转移到脑
- 不同性质病变可致相同后果
- 常见一些颅外器官所不具有的特殊病变
- 免疫学特点:颅内无固有淋巴组织和淋巴管,免疫细胞来于血循环
- 某些解剖生理特征具有双重影响
血脑屏障和血管周围间隙构成
神经系统基本病变
概述
- 神经元的基本病变
- 神经元的急性坏死
- 单纯神经元萎缩
- 中央性尼氏小体溶解
- 包涵体形成
- 神经原纤维变性
- 神经纤维的基本病变
- 轴突损伤和轴突反应
- 脱髓鞘
神经元的急性坏死
概述
- 神经元急性坏死为急性缺血缺氧、感染和中毒等引起的神经元的凝固性坏死
机理
红色神经元:
缺血性引起的,常见于皮质锥体细胞和小Purkinje细胞
单纯性神经元萎缩
概述
- 见于慢性进展病程较长的变性疾病;多系统萎缩、肌萎缩性侧索硬化
- 形态学
神经元胞体胞核核固缩消失。无明显尼氏小体溶解,一般不伴有炎症反应 早期不明显丢失,晚期明显胶质细胞增生
中央尼氏小体溶解
概述
- 常由病毒,缺氧,VitB(-),轴突损伤等导致
- 形态学
神经元肿胀变圆,核偏位,核仁增大,胞质中央尼氏小体崩解,进而溶解消失或细胞周边区少量残留,胞质着色浅而苍白均质状。
- 早期可逆,长期存在会导致神经元死亡
尼氏体在HE染色下显蓝色
包涵体形成
概述
- 包涵体:形成的由膜包裹的高密度、不溶性蛋白质颗粒
- 常见的病毒感染或变形疾病
Prkinson病:黑质神经元胞质中的Lewy小体 狂犬病还海马和脑皮质锥体细胞胞质中的Negri小体,具有诊断价值 巨细胞病毒感染,包涵体可同时见于胞质和胞核 神经元胞质脂褐素(溶酶体残体):老年人
神经元纤维变性
- 为神经元细胞骨架蛋白的异常改变,又称神经原纤维缠结
形态上:神经原纤维变粗,胞核周围缠结卷曲呈缠结状(镀银染色下)
- 是神经元趋向死亡的标志,除变性的原纤维外,细胞其余部分最终消失,残留变性的原纤维常聚集成团,引起胶质细胞反应,形成老年斑
神经纤维的基本病变
轴突损伤和轴突反应
- 轴突肿胀:轴突运输障碍
- 轴突反应(waller 变性):指轴突断离后轴突的一系列变化过程
- 轴突变性、崩解,被吞噬消化
- 髓鞘脱崩解脱离,游离出脂质,苏丹Ⅲ染色阳性
- 吞噬细胞增生
轴突变性在早期可以被β-淀粉样蛋白前体蛋白(β-APP)抗体测到
- 脱髓鞘:可以是原发的也可以是继发的:Schwann细胞变性或髓鞘损伤-髓鞘层分离、肿胀、断裂-崩解为脂滴-完全脱失
树突的基本病变
- 树突减少,变钝,丢失可见于神经元变性病如Alzheimer病,此外,脘蛋白和HIV脑病也比较常见
神经胶质细胞的基本病变
少突胶质细胞
- 卫星现象(satellitosis):一个神经原由五个或以上的少突胶质细胞围绕,多见于神经元变形坏死。此现象与神经元的损害程度和时间无明确关系
小胶质细胞
非真正意义上的胶质细胞,实际上为单核巨噬细胞
- 噬神经现象(neurophagia):坏死的神经元被增生的小胶质细胞或血源性巨噬细胞吞噬,如乙型脑炎,大脑皮质神经元被吞噬
- 小胶质细胞结节(microglial nodule):中枢感染,小胶质细胞常呈弥漫性或局灶性增生,聚集成团
- 格子细胞(gitter cell):小胶质细胞或巨噬细胞吞噬神经组织崩解产物后,胞体增大,胞质中出现大量脂质小滴,HE染色呈空泡状
星形胶质细胞
功能广泛,任何损伤均可引起反应
- 肿胀:是
缺氧、中毒、低血糖以及海绵体状脑病等引起神经系统受损
后最早出现的症状。星形胶质细胞的细胞核明显增大,染色体疏松浅染。 - 反应性胶质化(reactive astrogliosis):神经系统受到损伤后的修复反应,形成大量角质纤维,最后形成角质瘢痕,机械强度较弱。缺氧、感染、中毒、低血糖等均可引起
- 淀粉样小体:星性胶质细胞突起聚集,形成HE染色下的呈圆形、向心性层状排列的噬碱性小体
- Rosenthal纤维:是在星形胶质细胞胞质和突起中形成的一种均质性、毛玻璃样嗜酸性小体,PTAH染色为红色至紫红色
室管膜细胞
ependymal cell
- 呈立方形覆盖于脑室系统内面,一些致病因素可以引起室管膜细胞丢失,由室管膜下的星形胶质细胞增生,充填缺损。
- 病毒感染下,残留的室管膜细胞内可能出现病毒包涵体
中枢神经系统常见的并发症
概述
常见而重要的并发症
- 颅内压升高
brain edema
- 脑水肿
hydrocephalus
- 脑积水
脑水肿
- 指脑组织内液体过多贮积而引起脑体积增大的一种病理状态,也是颅内高压的重要原因之一
- 常见原因:缺氧创伤、梗死、炎症、肿瘤、中毒
- 脑体积和重量增加,脑回宽而扁平,脑沟浅而窄,脑室缩小,重者伴脑疝形成
- 分两类
- 血管源性脑水肿:通透性增加,脑组织疏松,细胞和血管周围间隙增大,大量液体积聚
- 细胞毒性脑水肿:缺血缺氧,中毒致Na-K-ATP酶失活,细胞体积增大,胞质淡染
脑积水
- 指脑脊液含量异常增多伴脑室持续性扩张状态
- 常见:先天性畸形、炎症、外伤、肿瘤、出血等
- 原因:
脑脊液循环通路闭塞(阻塞性/非交通性脑积水):如脑囊虫,肿瘤,畸形,炎症,外伤,蛛网膜下腔出血 脑脊液产生过多或吸收障碍(非阻塞性/交通性脑积水):脉络丛乳头状瘤,慢性蛛网膜炎
- 病理变化
轻度:脑室轻度扩张,脑组织轻度萎缩 重度:脑室高度扩张、脑组织受压萎缩、变薄,神经组织大部分萎缩消失
- 后果
婴幼儿:头颅进行性增大,颅骨缝分开,前卤扩大,大脑皮质萎缩而智力减退,肢体瘫痪 成人:颅内压进行性增高。颅高压症状发生早,严重,可致脑疝形成
颅内压增高及脑疝形成
- 正常CSF压:0.6-1.8kPa
- 颅内压增高:>2kPa (200mmH20、15mmHg)
- 原因:颅内容物的容积增加
- 常见于:占位病变(脑出血、颅内血肿形成、肿瘤和炎症如脓肿)和脑脊液循环所致脑积水
- 表现:头痛,呕吐,眼视神经盘水肿、意识障碍、血压升高及反应性脉搏变慢
- 结果:
脑组织异位、嵌入-脑疝(herniation) 颅内压升高使得脑组织灌流下降-缺氧性损害-脑血管扩张-加重脑水肿-意识障碍乃至死亡
脑疝:部分脑组织嵌入颅脑内分隔处和颅骨孔道内
- 类型:扣带回疝(大脑镰下疝)、海马钩回疝(小脑天幕疝)、小脑扁桃体疝(枕骨大孔疝)
中枢神经系统感染性疾病
概述
- 感染分类:细菌感染
(流行性脑脊髓膜炎、脑脓肿、结核性脑炎)
、病毒感染(流行性乙型脑炎、海绵状脑病)
- 感染途径:血源性,局部扩散,直接感染,经神经感染
常见中枢系统感染性疾病
流行性脑脊髓膜炎
1.流行病学特征
- 病原体:脑脊炎双球菌
- 传播途径:经呼吸道传播
- 好发季节:冬春季
- 传染源:患者或带菌者
- 易感人群:儿童或青少年
2.病变性质:急性化脓性炎
3.发病机理
4.病理变化
呈三期变化
- 上呼吸道感染期:黏膜充血水肿,少量中性粒细胞浸润
- 败血症期:皮肤黏膜出现淤点(斑),高热、头痛、呕吐等症状
- 脑膜炎症期:化脓性炎症
- 肉眼观:脑膜炎症期出现脑脊膜血管高度扩张——蛛网膜下腔充满灰黄色脓性渗出物,沿血管分布,覆盖脑沟脑回,以致结构模糊不清。
- 镜下观:会可发现脑膜血管高度扩张充血,蛛网膜下腔增宽,大量噬中性粒细胞渗出,少量纤维素渗出,单核细胞和淋巴细胞浸润,脑实质一般不受累,脑膜下脑实质可见水肿。
5.临床表现
- 全身感染性症状
- 神经系统症状
- 颅内压升高症状:头痛、喷射性呕吐、脑水肿、对于小儿前囟饱满
- 脑膜刺激症:颈项强直,角弓反张,Kernig症(曲髋伸膝征)阳性
- 脑脊液改变
压力升高,浑浊或脓性,脓细胞多,蛋白含量高,糖碱少,培养可检测懂啊脑膜炎球菌
6.结局
- 大多数可以痊愈,病死率5%以下
- 并发症:
- 脑积水:脑膜粘连,脑脊液循环障碍,
- 颅神经麻痹:耳聋,视力障碍,斜视,面神经障碍
- 局部脑软化导致肢体瘫痪::脑底脉管炎致血管阻塞——脑梗死
爆发性流脑
爆发性脑膜炎球菌败血症、爆发性脑膜炎
沃-弗综合征(Warterhouse-Friederichsen syndrome,WF-s)
- 起病急,病情凶险
- 多见于儿童
- 脑膜炎症状轻,严重败血症(内毒素)
- 周围循环衰竭(DIC),休克
- 皮肤广泛性出血及淤斑
- 两侧肾上腺严重出血——肾上腺皮质功能衰竭
结核性脑炎
1.流行病学特征
- 儿童多见
- 是结核的主要死亡原因之一
- 全身粟粒性结核病一部分
- 病变特点:以滲出为主的病变
2.病变性质:浆液纤维素性炎
3.病理变化
- 肉眼观:脑膜上见灰黄、浑浊胶冻样渗出物、偶见结核结节
- 镜下:蛛网膜下腔增宽,有渗出物(浆液、纤维素、淋巴、巨噬细胞),有干酪样坏死,偶见结核结节。
- 病变部位:脑底
4.临床表现
- 脑膜刺激症
- 特征性的脑脊液:毛玻璃样外观
5.结果
- 脑积水:
蛛网膜下腔渗出物机化-粘连-脑脊液回流障碍
- 颅内压升高:
脑水肿,充血所致
- 脑软化
流行性乙型脑炎
1.流行性学特征
- 病原体:乙脑病毒
- 季节:好发在夏秋季节
- 传染源及宿主:隐形感染的动物(牛、马、猪)
- 易感人群:儿童,尤其10岁以下
- 传播媒介及长期宿主:蚊子
2.病变性质:变质性炎
3.临床:起病急、病情重(高热、嗜睡、抽搐、昏迷),死亡率高
4.发病机制
5.病理变化
- 病变广泛累积脑脊髓实质
- 大脑皮质、基地核、视丘最为严重
- 肉眼观:软脑膜充血,脑水肿明显,脑回增宽,可见弥散分布或聚集成群的粟粒或针尖大小的半透明软化灶
- 镜下观:
血管变化和炎症反应
- 血管变化:血管高度充血扩张,脑水肿,灶性炎症细胞多以变性坏死的神经为中心,或围绕血管周围间隙形成血管套(血管袖)
- 神经细胞变性、坏死:神经细胞肿胀,尼氏小体消失,胞质内出现空泡和核偏位,卫星现象与噬神经现象
- 软化灶形成:灶性神经组织的坏死,液化,形成镂空筛网状软化灶,圆形或椭圆形,边界清楚,分布广泛。
- 胶质细胞增生:小胶质细胞增生明显,形成小胶质细胞结节,后者多位于小血管旁或坏死的神经细胞附近
卫星现象:5个以上少突胶质细胞环绕一个神经元 嗜神经细胞现象:增生的小胶质细胞包围,吞噬神经元
海绵状脑病
- 概念:一组慢性蛋白感染性的以神经系统呈海绵状退行变形为特征的疾病
克-雅病(CJD)、库鲁病(kuru disease)、致死性家族性失眠症(FFI)、Gerstmann-Strassler综合症(GSS)、动物疯牛病,猫抓病,羊瘙痒症
- 病因及病理改变
- 致病因子:prion的糖脂蛋白,又称脘蛋白 PrP
正常的PrPc:神经元跨膜蛋白,α-螺旋构型,可被完全降解 异常的PrPsc:β-折叠构型,不能被降解且具有传染性 可在CNS(中枢神经系统)沉积,PrPsc常常沉积在神经突触,免疫组化可检测,PrPsc细胞间质大量沉积形成库鲁斑(kuru plaque),刚果红和PAS染色阳性
- 肉眼观:大脑萎缩
- 光镜观:神经元胞质和神经毯(neuropil,即神经突起。胶质细胞突起构成的网状结构)出现大量空泡呈海绵状,伴不同程度神经元缺失和胶质反应,但无炎性渗出
狂犬病
- 狂犬病毒引起的传染病
- 贮存宿主:犬、猫
- 发病:病犬咬人-唾液中病毒经伤口侵入人体-沿周围神经上行到神经系统-神经细胞内繁殖
- 临床表现:伤口疼痛,头痛,发热,不安,怕风,饮水时反射性咽喉痉挛(恐水症)。后期昏迷,呼吸衰竭
- 病理变化:脑和脊髓充血
镜下:弥散性急性脊髓炎改变
神经细胞变性、坏死 血管周围有淋巴细胞,浆细胞浸润,形成血管套袖 神经细胞内出现特征性的Negri小体,具有病理诊断意义 Negri小体:圆形或椭圆形,边界清楚,嗜酸性,多见于海马锥体细胞和大脑锥体细胞
缺氧与脑血管病
概述
- 脑组织不能储存能量,也不能进行糖无氧酵解,对氧和血供要求非常高
- 脑缺血激活谷氨酸受体,导致大量Ca2+流入神经元导致神经元死亡。4min缺血缺氧可以导致神经元死亡
缺血缺氧性脑病
1.概念
- 指由于低血压,心搏骤停,失血,低血糖及窒息等引起的全脑损伤
2.影响病变的因素
- 不同部位的脑细胞对缺氧的敏感性
大脑较脑干对缺氧更为敏感,大脑皮质较白质敏感 各类细胞对缺氧的敏感性依次降低:
神经元、星形细胞、少突胶质细胞、内皮细胞
- 脑损伤的程度
取决于缺血缺氧的程度,持续时间、患者存活的存活时间,一般脑缺血缺氧4min即可造成神经元的死亡
- 损伤部位与局部血管分布和血管的状态
动脉的远心端最易发生灌流不足 大脑前动脉,大脑中动脉,大脑后动脉存在一个C形的分布供血边缘带,与矢状缝平行。
3.病理变化
- 缺血12h:中心尼氏体消失,出现红色神经元,髓鞘轴突崩解,角质细胞肿胀
- 缺血1-2天:脑水肿,中性粒细胞,吞噬细胞
- 缺血4天:胶质细胞明显增生
- 缺血30天:蜂窝角质状瘢痕
4.缺血性脑病的常见类型
- 层状坏死:累及皮质的第3、5、6层神经元
- 海马硬化:累及海马锥体细胞
- 边缘带梗死:C形分布的梗死灶
阻塞性脑血管病
1.定义
- 由于血栓性或栓塞性脑血管阻塞,引起局部供血中断而发生的脑缺血性坏死
2.临床类型
- 血栓性阻塞
发生在动脉粥样硬化基础上 好发在颈内动脉与大脑前动脉,大脑中动脉分支处,基底动脉 斑块复合病变(出血,血栓形成等) 阻塞发展较慢,症状逐渐发展 临床表现为偏瘫,神智不清,失语
- 栓塞性阻塞
栓子来源:
心源性居多
病变部位:累积大脑中动脉供应区
临床表现:急骤,预后差
一般为缺血性梗死,亦有出血性
梗死区数小时后才可辨认:梗死区暗淡——二至三天后水肿伴出血点——7天后坏死组织软化——液化成蜂窝状囊腔
- 腔隙状坏死
在高血压基础上发生的小出血或深部细动脉阻塞引起的梗死 部位:基底核、内囊、丘脑、脑桥基底部和大脑白质 直径小于1.5cm的囊性病灶,常呈多发性 除非发生在特殊的功能区,可无临床表现
脑出血
1.原因
- 血管破裂,出血量大,形成大块型,起病急,病情重
高血压病,血管淀粉样变,脑动脉瘤,动静脉畸形
- 点状、环状出血、量小、症状轻
血友病、脑动脉炎、部分梗死后出血
- 硬脑膜外出血和硬脑膜下出血
颅脑外伤
分类:脑内出血、蛛网膜下腔出血、混合出血
脑内出血
- 常见原因:原发性高血压,血液病,血管畸形,血管瘤破裂
- 起病急骤,剧烈头痛,频繁呕吐,意识模糊甚至昏迷
基底核外侧型——对侧肢体偏瘫 内侧型出血——破入侧脑室和丘脑,脑脊液为血性,预后较差 脑桥出血——两侧瞳孔极度缩小呈针尖样改变 小脑出血——出现出血侧后枕部剧痛及剧烈呕吐
- 直接死亡原因:并发脑室内出血或严重脑疝
蛛网膜下腔出血
- 自发性出血约占脑血管性出血10%-15%
- 临床表现:突发性剧烈头痛,脑膜刺激症状和血性脑脊液
- 常见原因:好发于基底动脉环(willis环)前半部的先天性球状动脉瘤破裂
- 常呈多发性(部分患者可多次出血)
- 常见后遗症:机化的蛛网膜下腔出血可导致脑积水
混合性出血
- 常见原因:动静脉畸形(AVMs,arteriovenous malformations)
- 走向畸形,管壁结构异常,介于动脉和静脉之间的一类血管,腔大小不一,可呈簇成堆出现
- 90%分布在大脑半球浅层:故破裂后常导致脑内和蛛网膜下腔混合性出血
神经系统变性疾病
概述
- 一组原因不明的以神经元原发性变性为主要病变的慢性进行性中枢神经系统疾病
- 共同特征:选择性累及1-2个功能系统的神经元,从而产生受累部位特定的临床表现
- 包括:爱尔茨海默病,Parkinson病
阿尔茨海默病
Alzheimer disease,AD
概述
- 以进行性痴呆为主要表现的大脑变性疾病
- 临床:精神状态改变,包括记忆、定向、智力、判断能力、情感障碍及行为失常等,后期陷入木僵状态
女性发病约为男性的2倍,患者于5—10年内死于继发性感染、营养不良及全身衰竭
发病机制
5%-10%为家族性,Aβ在脑内积蓄
病理变化
- 肉眼
大脑皮质不同程度萎缩,脑沟增宽,脑回窄,尤以额叶、顶叶及颞叶明显,侧脑室代偿性扩张
- 镜下
老年斑,神经元纤维缠结,神经元减少
老年斑
senile plaque,也叫神经斑(neuritic plaqie) 为细胞外结构,球形 本质为:退变的神经突起围绕中心淀粉样物质,HE染色呈伊红染色的团块状,中心有空晕环外,外围不规则噬银颗粒或丝状物质
神经原纤维缠结
neurofibrillary tangles 为胞内病变,神经原纤维增粗扭曲形成缠结,多见于皮质神经元 HE较模糊,呈淡蓝色细丝状结构,银染清晰 电镜:双螺旋缠绕的维斯构成,成分为过磷酸化的tau蛋白
Parkinson病
概述
- 又称原发性震颤性麻痹(paralysis agitans)
- 以纹状体黑质(多巴胺系统)损害为主的慢性进行性疾病,多发于50—80岁
- 临床表现震颤、肌强直、姿势及步态不稳、起步止步困难,面部无表情,假面具样面容等
- 晚期痴呆,病程10以上,多死于继发性感染或摔伤
发病机制
- 不明,总体认为是存在遗传对外界环境因子的敏感性,导致多巴胺神经元损伤——多巴胺不足——胆碱能神经功能相对亢进——神经功能紊乱
- 流行病学认为:环境因素有关,MPTP
- PARK-1基因突变,α共核蛋白功能丢失形成包涵体——增加自身氧化并可与铁结合——增加多巴胺神经元对凋亡信号的敏感性
病理变化
- 黑质和蓝斑色素减少(脱色)是特征性改变
- 神经色素细胞丧失,残留神经细胞中游特征性Lewy小体(圆形,中心嗜酸性着色,边缘着色浅,亮晕)
神经系统肿瘤
总述
- 神经系统肿瘤分为
中枢神经系统肿瘤
,外周神经系统肿瘤
- 中枢神经系统肿瘤有
胶质瘤,室管膜瘤,髓母细胞瘤,脑膜瘤
- 外周神经系统肿瘤有
神经鞘瘤,神经纤维瘤
胶质瘤
glioma
概述
- 指胶质细胞来源的肿瘤
- 生物学特性:
- 良、恶性质的相对性:均呈浸润性生长,无包膜
- 第三脑室分化良好的婴幼儿促纤维组织性星形细胞瘤,由于位于手术禁区,无法进行切除,预后不佳
- 局部浸润:不向颅外转移,只浸润血管周围隙,脑膜,室管膜和神经束之间
常见类型
星形细胞瘤
- 由星形细胞来源的肿瘤称为星形细胞瘤。约占颅内肿瘤的30%,占胶质瘤的78%以上,男性较多见
- 病理变化:
- 大小:数厘米的结节至巨大肿块
- 分界:分化好的境界不清,分化不好的清楚
- 颜色:灰白色
- 质地:或硬,或软,或胶冻状
- 继发改变:可形成含清亮液体的囊
分型
- 纤维型星型胶质细胞瘤:良性(最为常见)
- 原浆型星型胶质细胞瘤:良性
- 肥胖型星型胶质细胞瘤:介于良恶性之间
- 间变型星型胶质细胞瘤:恶性
- 多形性胶质母细胞瘤:恶性
纤维型星形胶质细胞瘤
- WHO二级
- 胞核浓染,椭圆及不规则形,无核分裂,大量细胞突起形成疏松纤维网,有微小囊形成,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达阳性
原浆型星型胶质细胞瘤
- 胞体小,突起少,胶质纤维含量少,经常在表浅部位,呈囊性
肥胖型星型胶质细胞瘤
- 瘤细胞呈大的伊红细胞体,短钝,胞核圆或椭圆,偏中心位,WHO二级
间变性星形细胞瘤
- 肿瘤细胞密度增大,异型性明显,核深染。核分裂像多见。毛细血管和内皮细胞增生
多形性胶质母细胞瘤
- 肿瘤细胞密集,异型性明显,可见怪异单核或多核瘤巨细胞,出血、坏死明显
- 多见于成人,好发于额叶、颞叶白质
- 浸润范围广,瘤体常出血坏死呈红褐色
- 发展迅速,预后极差,多2年内死亡