进行性肌营养不良的研究进展
河北医科大学第三医院
神经肌病科
神经肌病实验室
胡 静
进行性肌营养不良的概念
进行性肌营养不良（progressive muscular dystrophy，PMD)是临床上以进行性的肌力低下及肌萎缩为主征的遗传性肌病的总称。电生理：肌原性、肌原性和/或神经原性。 实验室：不同程度的血CK增高或CK正常；组化病理：以骨骼肌的坏死、变性、再生及结缔组织增生为主病变；免疫组化：肌纤维膜和/肌浆特异性蛋白全部/部分缺失；分子生物学：编码肌纤维蛋白的基因多种形式变异。
进行性肌营养不良的分类（一） —— Dystrophinopathy
杜兴型肌营养不良
（Duchenne muscular dystrophy，DMD)
贝克型肌营养不良
（Becker muscular dystrophy，BMD)
股四头肌肌病
（Quadriceps Myopathy）
进行性肌营养不良的分类（二） ——先天性肌营养不良 （Congenital muscular dystrophies, CMD）
1. 细胞外基质蛋白异常
merosin 欠损型先天性肌营养不良 (merosin-deficient congenital muscular dystrophy，MDC1A)
merosin 阳性型先天性肌营养不良 (merosin-positive congenital muscular dystrophy，MDC1B)
Ullrich 型先天性肌营养不良 (congenital atonic-sclerotic muscular dystrophy，UCMD）
Integrin α7（Lamininα2受体）欠损型先天性肌营养不良
2. 糖基转移酶异常
福山型先天性肌营养不良
(Fukuyama type congenital muscular dystrophy, FCMD)
Walker Warburg syndrome (WWS)
肌肉-眼-脑病（Muscle-eye-brain，MEB)
先天性肌营养不良伴merosin继发性欠损
（MCD1B，MCD1C）
先天性肌营养不良伴智力迟缓型
3. 内质网蛋白异常
强直性脊柱综合征（Rigid spine syndrome，RSMD1）
进行性肌营养不良的分类（三） ——肢带型肌营养不良 （limb-girdle muscular dystrophy, LGMD）
1.常染色体显性遗传（7种）
2.常染色体隐性遗传（11种）
进行性肌营养不良的分类（四） ——其它类型
面肩肱型肌营养不良(facioscapulohumeral muscular dystrophy , FSHD)
远位型肌营养不良（Miyoshi distal muscular dystrophy，MDMD）
眼咽型肌营养不良(oculopharyngeal muscular dystrophy, OPMD)
强直性肌营养不良（myotonic dystrophy, myotonia dystrophica, MD）
PMD与相关肌纤维蛋白
细胞膜蛋白:
Sarcoglycans
Dysferlin
Caveolin3
Sarcospain
Integrin
Dystroglycan等
基质蛋白:
Laminin
CollagenVI
Biglycan等
细胞内蛋白:
Dystrophin
Syntrophins
α-Dystrobrevin
NO Synthase
Lamin A/C
Titin等
肌纤维蛋白复合体
肌细胞膜上、肌浆内存在多种蛋白质，根据其
作用不同可分为结构蛋白和功能蛋白，其中关联
蛋白相互组合,共同完成特定功能，称为蛋白复
合体,当复合体中一种蛋白欠损时, 其它的蛋白
或与复合体结构关联蛋白可呈继发性欠损, 常见
的蛋白复合体：
Dystrophin glycoprotein complex (DGC)
Dystroglycan complex
Sarcoglycan complex
Syntrophin complex
基因变异 编码蛋白结构破坏 一种肌纤维膜的结构或功能蛋白异常可导致多种不同的临床表现，即：基因型与表现型的关系。通常将同一染色体 不同基因位点变异导致的 一组疾病称为：
Dystrophinopathy
DMD dystrophin完全欠损。
BMD dystrophin不完全欠损。
DMD/BMD患者有时合并心肌病，最近有报告无骨骼肌症状的X染色体扩张型心肌病。
XLDC （X-linked dilated cardiomyopathy ）病理见轻度的肌营养不良表现，10-20岁出现充血性心力衰竭，在dystrophin 基因的5’端领域内找到基因异常的几率很高,也有人视XLDC为 BMD的一个亚型。
Quadriceps Myopathy (股四头肌肌病)由于明显的大腿四头肌肌力低下得名，其中一些病例dystrophin的表现异常，肌活检与BMD的病理表现相似。
——DMD、BMD、XLDC及伴有dystrophin异常大腿四头肌肌病,这些与dystrophin 基因异常相关的肌营养不良统称为Dystrophinopathy。但对于XLDC能否以dystrophinopathy 的一个独立疾病存在还有争议。
DMD
平均3-5岁以前发病，均为男孩。
初发症状：开始步行延迟，步行获得后容易跌倒。
病变部位：腰带肌 下肢近位肌 旁脊柱肌
摇摆步态(waddling gait, 鸭步)
登攀性起立(Gowers症)
腓肠肌肥大
10岁前后不能步行，关节挛缩，脊柱变形
20岁左右卧床状态，多因呼吸功能不全，心功能不全，感染等合并症结束悲惨短暂的一生。
BMD
四肢近位肌无力、肌萎缩，步行、上楼困难等，假性肌肥大。肌原性肌电图变化，CK增高，侵犯脊柱肌出现脊柱侧弯，关节畸形。
BMD与DMD相比，发病较迟(7岁以后)进行缓慢，一般在15岁前后仍可步行，甚至有中高年仍可步行的病例，同一家系内有BMD、DMD共存的报告。也有两者不能完全区分的病例。以前认为BMD很少合并心肌损害，最近有报告骨骼肌病变虽轻，但合并重度扩张型心肌病的病例。
Dystrophinopathy的诊断
1. 临床症状： 步行困难、肌无力、肌萎缩、易跌倒。
2. 体征：摇摆步态(waddling gait, 鸭步)
登攀性起立(Gowers症)
腓肠肌肥大
3. CK增高： 数十倍
4.组织化学诊断
5.免疫组织化学诊断
6. Western blotting
7. 携带者诊断: CK，免疫组化
8. 出生前诊断：采取绒毛，羊膜腔穿刺，脐带穿刺，最近，报告采取妊娠末梢血存在胎儿血有核红细胞，进行胎儿的基因诊断。
治疗现状与展望
药物治疗:早期激素治疗，副肾皮质激素、丹曲洛林(dantrolene,肌松药)、蛋白酶抑制剂等。晚期以改善呼吸功能不全、心功能不全为中心。
康复治疗：早期康复治疗预防关节挛缩、脊柱变形。
基因治疗：
动物实验：用腺病毒(adenoviyus vector)将正常的dystrophin cDNA通过转基因(transgene)方式，导入mdx mouse(X染色体隐传，与DMD相同，dystrophin欠损)，发现骨骼肌细胞膜上dystrophin出现，dystrophin 结合蛋白群复出，病理组织、临床症状均有改变。
Utrophin代偿治疗：Utrophin 是第6染色体编码的蛋白质，与dystrophin酷似，具有小型dystrophin的性质，在DMD肌、 mdx mouse的骨骼肌等dystrophin 欠损处，作为代偿物被发现，并且具有与dystrophin 结合蛋白结合的功能。Utrophin cDNA转基因至mdx mouse以后，发现Sarcroglycan 恢复，变性骨骼肌正常化。DMD治疗成为可能。 现在正在寻找具有增强Utrophin 作用的物质。
Merosin欠损型 先天性肌营养不良 (merosin-deficient congenital muscular dystrophy)
病因及临床表现
常染色体隐性遗传,基因定位为6q22，基因变异导致其编码的Laminin-2蛋白缺失。
乳幼儿期开始即有发育延迟，有软婴儿(floppy inflant)病例。出生数月内即出现严重的肌力、肌张力低下,近端肌受累较远端重,病情进展缓慢，一般在2～3岁时能独坐, 但很少获得步行；呼吸和进食障碍可出现, 可见肌肉挛缩,后期可有眼球活动受限。有些病例呼吸功能不全，乳幼儿期死亡。
血清CK值中、高度上升。脑CT/MRI 可见脑室周围和皮层下白质髓鞘形成不良。
Ullrich型 先天性肌营养不良 （congenital atonic-sclerotic muscular dystrophy）
病因及临床表现
2001年日本学者（Higuchi）指出本病是常染色体隐性遗传性疾病，首次提出Collagen VI蛋白欠损是肌营养不良病因。
出生后全身肌无力、肌萎缩、远端多关节挛缩、近端关节过伸展，病程呈进行性进展。
肌肉病理显示肌营养不良变化。
Collagenopathy
Collagen VI由α1、α2、α3三条链呈螺旋结构组成，分别由COL6A1基因、COL6A2基因、COL6A3基因编码。
COL6A1、COL6A2：基因位于21q22.3。
COL6A3：基因位于2q37。
三种基因的变异均可导致Ullrich型 先天性肌营养不良或Bethelem myopathy。总称为：Collagenopathy。
福山型 先天性肌营养不良 (Fukuyama type congenital muscular dystrophy, FCMD)
病因及临床表现
是一种常染色体隐性遗传病。位于9q31号染色体上的fukutin基因变异，导致编码的fukutin蛋白结构、功能异常。
新生儿期或乳儿期即可出现近位肌显著的肌力、肌张力低下，明显的发育迟缓。伴有中枢神经系统受累：可见中至高等度的智力障碍，眼功能异常，伴有发热性或非发热性痉挛(两者合计约50%)。有软婴儿病例。发育迟缓患儿颈部直立(定颈)平均在出生后8个月，多数可以获得坐位姿式，但不能行走。四肢关节自早期开始挛缩，股、膝关节明显。颜面肌肉被侵，表情非常淡漠，颊肌假性肥大，看上去两颊饱满状，眼睛炯炯发光是特有的颜面特征。十几岁时可见心肌受累。
实验室检查
CK: 10-20倍增高，随病情延长，CK值 下降。
肌电图：肌原性变化或混杂神经原性变化。
CT, MRI:可见小多脑回、巨脑回和脑积水，部分病例伴胼胝体、小脑和脑干发育不全。
LGMD的概念
LGMD指具有肢带肌无力、肌萎缩的临床表现，且为常染色体遗传（显性、隐性）的一组疾病。LGMD分为18个亚型,共同的临床特点：近端肌（四肢、骨盆肌及肩带肌）无力、萎缩；腱反射减弱、消失；血清肌酸激酶（CK值）升高；肌电图肌原性变化为主；病理：肌营养不良改变。仅凭临床症状、体征、CK值、肌电图、组化染色病理分析不能明确亚型诊断，通过检测基因或基因蛋白产物，才能区分不同的亚型。
临床表现
四肢近位肌特别是腰带肌、骨盆肌、肩胛肌肌力低下，肌萎缩。
1）常染色体隐性遗传，男女均可发病
2）重症，与DMD相同，急速进展，SCARMD
3) 一般比DMD轻
4）同一家系内，症状多样化
5）症状进行性发展，侵犯呼吸肌、心肌，少见如DMD的心肌损害
6）Ck增高
7）与DMD不同，精神发育迟缓少见
LGMD2B(Dysferlinopathy)
Dysferlin基因异常，可以表现为肢带型肌营养不良的临床表现，亦可呈现远位型肌营养不良（三好型，Miyoshi type）的临床表现，两者统称为：Dysferlinopathy。有Dysferlin基因异常的家系内，既有肢带型、也有远位型肌营养不良临床表现的报告。
LGMD2C,2D,2E,2F (Sarcoglycanopathy)
dystrophin associated glycoprotein(DAG)
dystrophin glycoprotein complex（DGC）
Sarcoglycan 复合体：目前发现它包括6个亚单位，-、 -、-、-、-、-sarcoglycan，在DAG中以一个独立的单位存在，称为： Sarcoglycan复合体。其中任何一单位破坏均可导致LGMD，同时引起其它亚单位的继发性欠损，统称为Sarcoglycanopathy。
临床表现
常染色体显性遗传，常见突然变异的病例，约占20-30%，基因位于第4染色体长臂T末端(telomere)4q35-ter(45)。虽然没有成功的进行基因克隆，但是患者基因内3.3kb的反复碱基配列缩短(正常为50kb以上，患者为28kb以下)，也可以成为基因诊断的依据。
典型病例20-30岁发病，自颜面肌开始肌力低下，渐累及肩胛、上腕肌。偶见小儿期发病者。病情进展极其缓慢，病情进展后下肢随之出现肌力低下。
远位型肌营养不良(三好型) ( Distal muscular dystrophy, Miyoshi distal muscular dystrophy，MDMD)
临床表现
常染色体隐性遗传，Dysferlin基因异常。
多在10-20岁发病，远位肌为主的肌力低下，特别是下肢屈肌群（腓肠肌、比目鱼肌、足底肌）肌力低下，肌萎缩为主要特征，足尖站立不能，蹲位立起时，两手扶踝关节助力站起，为特异性起立方式。症状呈进展性，肌萎缩自下肢屈肌至大腿，起坐、步行困难，但卧床患者少见，上肢、手、前腕肌萎缩的症状较轻。
CK值剧烈增高，肌电图呈现肌原性变化。随病情进展近位肌受侵，不易与肢带型肌营养不良区别。
眼咽型肌营养不良 (oculophargngeal muscular dystrophy, OPMD)
临床表现
常染色体显性遗传性疾病。
多在40岁左右起病，首先出现对称性眼外肌无力或/和眼睑下垂，后逐渐表现吞咽、构音困难，进展十分缓慢。少数患者以吞咽障碍为首发症状。也有些患者伴有轻度的面肌、咬肌、颞肌以及肢带肌等的无力和萎缩。
Emery-Dreifuss肌营养不良 (Emery-Dreifuss muscular dystrophy，EDMD)
临床表现
X连锁隐性遗传病。
多于2-10岁发病。临床三主征：关节挛缩，进行性肌萎缩、肌力低下，心脏损害-完全性房室传导阻滞。
临床表现
常染色体隐性遗传，致病基因位于19q13.3，编码强直性肌营养不良蛋白激酶。
四肢远位为主的肌力低下，肌萎缩，斧样容貌（hatchet face）。也有从近位肌开始受侵的病例，咽喉肌被侵后，出现鼾声、咽下困难。肌紧张现象，叩击性肌紧张(percussion myotonia)，把握性肌紧张(grip myotonic)。
本病除肌症状外，常合并中枢神经症状（智力障碍、情绪异常），眼症状（白内障、网膜色素变性等），脱毛，内分泌异常（副肾、下垂体机能不全，胰岛素分泌异常等）。
血清γ-球蛋白（γ-glabulin，特别是IgG）降低，CK值轻度上升。Na+、K+ ATP酶活性异常。
肌电图：急性爆擎音（dive bomber sound）,高频度、反复放电（myotonic burst)。
总 结
1. PMD是一个疾病群,依据遗传形式和病因基因定位分为若干类型,目前仍存在许多病因不明的PMD, 是今后研究的重点。
2. PMD多为构成肌纤维膜的膜蛋
白及与膜蛋白相关的基质蛋白和
细胞内蛋白完全或不完全欠损导
致肌纤维膜不完整,引起肌细胞变
性、坏死/或肌纤维成熟障碍。某
些膜蛋白之间的相互关系或某些
膜蛋白的功能尚不清楚,是今后研
究的方向。
3. 临床上出现进行性肌无力、肌萎缩、CK值增高，可疑PMD诊断时，要积极进行肌肉活检，组织化学染色提示肌营养不良变化（大量肌纤维变性、坏死，间质增加），要进一步选择合适的抗体行免疫组织化学染色，通过检测欠损蛋白，推断病因基因，做到精确分型诊断PMD。
4.通过以上方法仍不能明确病因基因、
欠损蛋白时，应保存好肌肉、血液标
本，进一步行分子病理学、分子生物学
研究。
PCR诊断：
强直性肌营养不良，面肩肱型肌营养不
良，DMD，BMD等。
5.今后的研究方向 ：继续阐明肌
营养不良的病因；转基因治疗；
欠损蛋白替代疗法; 结构蛋白、功
能蛋白与PMD的关系。
