脑淀粉样血管病和脑小动脉玻璃样变性的病理学对比研究

・临床研究・脑淀粉样血管病和脑小动脉玻璃样变性的病理学对比研究张微微1,黄勇华1,魏东宁2,周小英1(1.北京军区总医院神经内科,北京100700;2.解放军第三○九医院神经内科,北京100091)摘要:目的　对脑淀粉样血管病(C AA )和脑小动脉玻璃样变的血管进行形态学观察,以期了解不同的病理机制。

方法　利用ABC 法对10例C AA 、8例脑血管玻璃样病变和8例非脑病患者尸检脑标本的脑小动脉壁血管间质以及平滑肌细胞、内皮细胞进行病理形态学观察。

结果　对照组脑小动脉β2A 4为阴性,Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ型胶原呈阳性反应,Ⅳ型为弱阳性。

病例组C AA 患者中层细胞外间质β2A 4为阳性,Ⅳ型胶原和层蛋白纤维型胶原明显阳性,外层改变轻微。

结论　C AA 细胞外间质淀粉样物质异常沉积,层蛋白和Ⅳ型胶原堆积及纤维型胶原缺失;脑小动脉玻璃样变则是各型胶原层蛋白异常堆积于小动脉中层,且肌动蛋白减少。

关键词:脑淀粉样血管病;免疫组织化学;病理学;细胞外基质中图分类号:R743 文献标识码:A 文章编号:100920126(2003)0520312203Comparative pathological studies on cerebral amyloid angiopathy andhyalinosis of microvessels in the human brainZH ANG Wei 2wei ,H UANG Y ong 2hua ,WEI Dong 2ning ,et al(Department o f Neurology ,G eneral Hospital o f Beijing Military Area ,Beijing 100700,China )Abstract :Objective T o investigate the amyloid deposit com ponent of extracelluar matrix (EC M )of cerebralamyloid angiopathy (C AA )and com position of hyaline material in cerebral blood vessels respectively.Methods Immunohistochemistry was used to observe sam ples obtained from 10autopsy cases with marked amyloid angi 2opathy ,8cases presenting hyaline changes of cerebral vessels and a control group of 8postm ortem cases with 2out encephalopathy.A number of primary antisera were used to visualise different com ponents of EC M ,sm ooth muscle cells and endothelial cells under the microscope.R esults The controls showed negative result with β2A 4and slightly positive with collagen Ⅳ.The deposit of EC M material of C AA indicating laminin and collagenⅣoccurred particularly in the media.The immunostained markers of adventitia did not reveal much changes as com pared with the controls.The com position of the hyaline material included collagen types Ⅰ,Ⅲ,Ⅴand Ⅳas well as basal lamina com ponents collagen Ⅳand laminin ,but the actin decreased.Conclusion Severe amyloid angiopathy with deposition of collagen type Ⅳand laminin and loss of the fibrous collagens in media may make the arteries m ore susceptible to rupture and hem orrhage.Degeneration of the media ass ociated with deposition of collagen types ⅠⅢⅤⅣ,as well as other com ponents of EC M ,and a severe reduction of actin in the media jeopardise the regulatory functions of the afflicted vessels.K ey w ords :cerebral amyloid angiopathy ;immunohistochemistry ;pathology ;extracellular matrix收稿日期:2003203206基金项目:国家自然科学基金(39770753)作者简介:张微微,女,1952年6月生,上海市人,主任医师,教授,博士,博士生导师,从事神经内科专业。

脑小动脉病主要包括脑淀粉样血管病(C AA )和脑小动脉玻璃样病变。

国际上对于C AA 的研究热点以沉淀物的性质为主,有关其引发出血的病理机制报道较少[1,2]。

对于恢复的小动脉病,其流行病学和影像学研究较多,而与C AA 对比病理变化的特点报道较少[3～5]。

我们的研究利用免疫组织化学对此两种脑小动脉病患者的脑组织小血管中层和外层细胞外间质成分进行深入研究,揭示脑小动脉淀粉样变和玻璃样变不同的病理机制,以期为临床提供理论依据。

1　资料与方法1.1　研究对象　病例组18例,尸检证实的C AA 患者10例,其中男性5例,女性5例,年龄59～83岁,平均年龄71.5岁。

苏木精伊红染色证实具有明显玻璃样变的患者8例,男性6例,女性2例,年龄66～90岁,平均年龄74.6岁。

8例非脑病患者尸检脑标本为对照组,其中男性5例,女性3例,年龄28～80岁,平均年龄70岁。

全部病例死后1～5d 解剖,脑组织用10%甲醛固定,石蜡处理,取材选择皮层、皮层下组织、底节、小脑及脑干。

1.2　方法　常规免疫组织化学ABC 法,免疫组织化学抗体选择Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ型胶原检测动脉硬化是否与纤维型血管胶原有关;Ⅳ型胶原和层蛋白检测中层平滑肌细胞和基底膜结构的破坏情况;肌动蛋白检测中层平滑肌的收缩功能损害程度;β2A 4蛋白及刚果红染色,筛选C AA 组织切片;第Ⅷ因子、C D34和葡萄糖转运酶检测血管内皮细胞结构是否完整,功能是否保留。

2　结　果对照组患者皮层及脑膜动脉全部经β2A 4蛋白和刚果红染色均为阴性,脑小动脉外层Ⅰ型胶原免疫组织化学染色阳性,中层极弱阳性,偶见毛细血管及静脉呈弱阳性,Ⅲ型胶原染色结果类似,有的为更弱阳性。

Ⅴ型胶原免疫组织化学染色在动脉外层和中层为阳性,Ⅳ型胶原在中层为弱阳性。

小动脉中层平滑肌肌动蛋白免疫组织化学为阳性。

血管内皮染色Ⅷ因子、C D34、葡萄糖转运酶染色显色完整。

病例组C AA 患者皮层及脑膜动脉全部经β2A 4蛋白和刚果红染色均为阳性(图1)。

Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ型纤维血管胶原主要分布在血管外层,仅少数病例中层淡染,Ⅳ型胶原和层蛋白在血管中层及外层均呈显著阳性染色,肌动蛋白存在于平滑肌细胞内,染色深浅不均匀,并有断续现象。

第Ⅷ因子和C D34染色与对照组相同,说明血管内皮细胞的结构保留完整,葡萄糖转运酶免疫组织化学染色小血管及毛细血管呈阳性反应。

但管壁分布不均匀,分支不自然,粗细不匀称,毛细血管显色较对照组数量明显减少,说明病理小血管及毛细血管内皮细胞转运酶减少,淀粉样变多发生于脑表面小动脉。

病例组脑小动脉玻璃样变性患者皮层、脑膜动脉及穿髓动脉全部经β2A 4蛋白和刚果红染色亦均为阴性,以同质性、均匀粉染,嗜伊红样物质在血管的中层及外层堆积为特征,这些玻璃样物质包括Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ和Ⅳ型胶原以及基底层成分和层蛋白(图2,3);平滑肌肌动蛋白免疫组织化学染色为部分阳性或阴性,提示肌动蛋白活性降低。

血管内皮层第Ⅷ因子、C D34、葡萄糖转运酶染色显色完整,提示血管内皮未受损。

玻璃样变主要发生于脑实质穿髓小动脉。

3　讨　论本研究发现淀粉样变性脑膜的皮层血管主要是血管中层结构破坏,淀粉样物质沉淀,这与先前的研究报道是一致的[6～8]。

Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ型胶原是纤维胶原,起到增加血管壁的弹性作用;Ⅳ型胶原为一膜性胶原,它与层蛋白共同组成基底膜(包括平滑肌细胞外的基膜)。

本研究结果显示,Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ型胶原在C AA 患者脑微血管的中层不显色,说明中层平滑肌细胞的结构改变没有上述胶原参与;Ⅳ型胶原和层蛋白在血管中层均呈显著阳性反应,提示这两种物质均参与淀粉样变性的病理过程。

肌动蛋白存在于平滑肌细胞内,染色深浅不均匀和断续现象,说明平滑肌细胞已有结构的破坏并导致功能损害。

葡萄糖转运酶的作用是将血中葡萄糖转运到脑组织中去,图1　淀粉样变性的小动脉中层大量淀粉样物质沉淀　β2A 4ABC 法　×400　图2　小动脉玻璃样变,平滑肌细胞明显减少,血管中层增厚　M ass on T richrome 染色×100　图3　玻璃样变性的小动脉中层增厚,Ⅴ型胶原免疫染色呈强阳性　ABC 法　×200几乎仅限于脑内小血管,特别是脑微小血管及毛细血管内皮细胞内,其缺失说明葡萄糖转运功能被破坏,这有可能是造成痴呆的原因[9～11]。

纤维胶原是增加血管壁韧度的基础物质,C AA患者血管中层的胶原缺乏,代之以大量淀粉样物质的沉淀,导致大脑皮层和脑膜淀粉样变性血管(特别是小动脉)的脆性增加。

本研究从病理形态上解释了为什么C AA临床只表现为脑出血,而几乎见不到脑梗死的发生或伴随。

脑小动脉玻璃样变性的病理机制目前尚不清楚,既往报道胶原是玻璃样变的主要组成成分,但胶原的具体类型尚无深入研究[9,12]。

本研究表明,Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ和Ⅳ型纤维胶原异常堆积在玻璃样变小动脉的中层和外层,基底层成分I V型胶原的层蛋白主要堆积在血管基底膜和中层平滑肌细胞层,同时伴有中层平滑肌肌动蛋白减少或缺失。