精神疾病的生物化学课件.ppt

神经、精神疾病的生物化学神经、精神疾病的生物化学1commander2神经系统神经系统 是由神经组织相互联系构筑的一个是由神经组织相互联系构筑的一个错综复杂的电及化学信号网络错综复杂的电及化学信号网络,借此协调控借此协调控制人的运动、感觉、语言、记忆、思维和情制人的运动、感觉、语言、记忆、思维和情绪。绪。第一节 概述3神经神经系统系统中枢神经系统中枢神经系统脑脑脊髓脊髓周围神经系统周围神经系统脑神经脑神经(12(12对对)脊神经脊神经(31(31对对)4神经元的结构神经元的结构6维持神经系统正常功能所需条件：维持神经系统正常功能所需条件：神经组织的正常生长神经组织的正常生长能量能量,营养及神经生长营养及神经生长(营养营养)因子因子神经细胞的外在环境神经细胞的外在环境（脑脊液）（脑脊液）神经细胞间的信号传递神经细胞间的信号传递（神经递质及其受体）（神经递质及其受体）7一、脑脊液与血脑屏障一、脑脊液与血脑屏障1、形成：、形成：主要由脉络丛主要由脉络丛生成。生成。（一）脑脊液的形成与功能（一）脑脊液的形成与功能8脑脊液的成分特点：脑脊液的成分特点：较多的电解质较多的电解质较少的葡萄糖较少的葡萄糖微量的蛋白质微量的蛋白质10血血-脑之间选择性阻止各种物质由血入脑之间选择性阻止各种物质由血入脑的脑的“屏障屏障”。2、血脑屏障、血脑屏障毛细血管内皮细胞毛细血管内皮细胞基膜基膜星形胶质突起形成的血星形胶质突起形成的血管鞘管鞘（1）结构结构11二、神经组织的生物化学特点二、神经组织的生物化学特点（一）糖代谢（一）糖代谢 正常条件下，神经组织最重要和唯一正常条件下，神经组织最重要和唯一有效的能量来源。有效的能量来源。糖原含量少。糖原含量少。糖代谢方式：糖代谢方式：主要是有氧氧化，其次是糖酵解。主要是有氧氧化，其次是糖酵解。13（三）蛋白质代谢（三）蛋白质代谢 神经组织蛋白质含量丰富神经组织蛋白质含量丰富,包括清蛋白、包括清蛋白、球蛋白、核蛋白和神经角蛋白等。球蛋白、核蛋白和神经角蛋白等。氨基酸氨基酸脑脑(g/ml)血浆血浆(g/ml)谷氨酸谷氨酸10.60.05谷氨酰胺谷氨酰胺4.30.7-氨基丁酸氨基丁酸2.3-色氨酸0.050.05氨基酸代谢氨基酸代谢15（四）核酸代谢（四）核酸代谢 脑中脑中RNA含量特别高。含量特别高。（五）水和电解质代谢（五）水和电解质代谢 脑和脊髓含水量丰富。脑和脊髓含水量丰富。神经元含多种离子通道，功能活跃。神经元含多种离子通道，功能活跃。163.病毒性肺炎病毒性肺炎如冠状病毒、腺病毒、流感病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒等。如冠状病毒、腺病毒、流感病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒等。4.真菌性肺炎真菌性肺炎如白念珠菌、曲霉、放射菌等。如白念珠菌、曲霉、放射菌等。5.其它病原体所致的肺炎其它病原体所致的肺炎如立克次体、弓形虫、原虫、寄生虫如肺包虫、肺吸虫、肺血吸虫）等。机体免疫力低下者（如艾滋病患者）容易伴发肺部卡氏肺包子虫、军如立克次体、弓形虫、原虫、寄生虫如肺包虫、肺吸虫、肺血吸虫）等。机体免疫力低下者（如艾滋病患者）容易伴发肺部卡氏肺包子虫、军团菌、鸟形分支杆菌、结核菌、弓形体等感染。团菌、鸟形分支杆菌、结核菌、弓形体等感染。6.理化因素所致的肺炎理化因素所致的肺炎如放射性肺炎、胃酸吸入、药物等引起的化学性肺炎等。如放射性肺炎、胃酸吸入、药物等引起的化学性肺炎等。7.支原体肺炎支原体肺炎由肺炎支气体引起。由肺炎支气体引起。编辑本段编辑本段发病原因发病原因肺炎肺炎患肺炎的原因可能是：接触到一些厉害的患肺炎的原因可能是：接触到一些厉害的病菌病菌或病毒身体抵抗力弱，或病毒身体抵抗力弱，如长期吸烟。如长期吸烟。上呼吸道感染上呼吸道感染时，没有正确处理。例如是没有正确地看时，没有正确处理。例如是没有正确地看医生医生、没有正确地看服药，又、没有正确地看服药，又或者是滥用止咳药止咳以至痰和菌愈积愈多（或者是滥用止咳药止咳以至痰和菌愈积愈多（Sputumretention)。如果一年内有多过一次真正的肺炎如果一年内有多过一次真正的肺炎（一些医生误看（一些医生误看X光片或滥用了肺炎的诊断光片或滥用了肺炎的诊断)，原因可能是：身体抵抗力弱，原因可能是：身体抵抗力弱（先天性或后天性（先天性或后天性)气管气管有异物。尤其是幼童。有异物。尤其是幼童。心肺有其它心肺有其它病变：如癌病、气管扩张、肺尘埃沉着病、没有正确地看医生、没有正确地看服药，又或者是滥用止咳药止咳以至痰和菌愈积愈多（病变：如癌病、气管扩张、肺尘埃沉着病、没有正确地看医生、没有正确地看服药，又或者是滥用止咳药止咳以至痰和菌愈积愈多（Sputumretention)工作环境有问题。工作环境有问题。注意改善空气流通、注意改善空气流通、冷气系统冷气系统。18三、神经递质的生物化学三、神经递质的生物化学神经递质（神经递质（neurotransmitter）：）：神经元间或神经元与靶细胞（肌肉、腺神经元间或神经元与靶细胞（肌肉、腺细胞）间起作用的化学物质。细胞）间起作用的化学物质。19几种重要的神经递质：几种重要的神经递质：20四、神经生长因子和神经营养因子四、神经生长因子和神经营养因子是一组维持生存所必需的基本营养是一组维持生存所必需的基本营养物质以外的，对神经细胞起特殊营养作物质以外的，对神经细胞起特殊营养作用的多肽分子。用的多肽分子。作用：作用：促进神经细胞的生长和延长其生存时促进神经细胞的生长和延长其生存时间。间。21第二节第二节 神经和精神疾病的生物化学神经和精神疾病的生物化学神经系统疾病神经系统疾病：是指脑、脊髓及周围神经由于感染、是指脑、脊髓及周围神经由于感染、血管病变、外伤、肿瘤、中毒、免疫障碍、血管病变、外伤、肿瘤、中毒、免疫障碍、变性、遗传、营养缺陷和代谢障碍等因素变性、遗传、营养缺陷和代谢障碍等因素所致的疾病。所致的疾病。基本病理改变基本病理改变 神经元变性神经元变性22一、神经变性的生物化学基础一、神经变性的生物化学基础神经变性病：神经变性病：以神经元变性为主要病理改变。以神经元变性为主要病理改变。特点：特点：中枢神经系统中某个或某些特定的中枢神经系统中某个或某些特定的部位的神经元进行性变性以至坏死，伴部位的神经元进行性变性以至坏死，伴有胞质内结构紊乱，或出现包涵体等，有胞质内结构紊乱，或出现包涵体等，但无炎症或异常物质的累积。但无炎症或异常物质的累积。24（一）基因突变（一）基因突变25（二）能量代谢缺陷（二）能量代谢缺陷线粒体线粒体DNA缺陷缺陷 线粒体功能障碍线粒体功能障碍26（四）兴奋性氨基酸释放过度（四）兴奋性氨基酸释放过度作用于相应的受体作用于相应的受体诱使离子通道诱使离子通道开放开放通过离子触发一系列对细胞造成通过离子触发一系列对细胞造成损害的反应，产生毒性效应。损害的反应，产生毒性效应。谷氨酸、天冬氨酸、红藻氨酸等谷氨酸、天冬氨酸、红藻氨酸等28（五）异常钙离子通道开放与（五）异常钙离子通道开放与Ca2+效应效应（六）异常蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用（六）异常蛋白磷酸化和蛋白糖基化作用（七）神经细胞凋亡（七）神经细胞凋亡（apoptosis）（八）神经营养因子缺乏八）神经营养因子缺乏29Parkinson disease31临床表现临床表现：静息震颤静息震颤肌强直肌强直随意运动减慢随意运动减慢姿势不稳姿势不稳32诊断和试验诊断和试验：家族史家族史临床表现临床表现病理检查病理检查基因检测基因检测无帕金森者DNA和氨基酸序列帕金森患者DNA和氨基酸序列33PARK1(SNCA)基因编码基因编码-synuclein 蛋白蛋白PARK2基因编码基因编码Parkin蛋白蛋白分子遗传病理分子遗传病理家族性帕金森家族性帕金森1型型遗传性帕金型青年帕金森病遗传性帕金型青年帕金森病34Huntington Disease一种常染色体显性遗传病，其发病率为一种常染色体显性遗传病，其发病率为1/10000。35临床表现临床表现：进行性舞蹈样徐动症进行性舞蹈样徐动症强直，痴呆强直，痴呆通常伴有癫痫通常伴有癫痫36诊断和试验诊断和试验：阳性家族史阳性家族史特征性临床表现特征性临床表现HD基因的检测基因的检测37分子遗传病理分子遗传病理异常基因产物为：异常基因产物为：HD基因中的基因中的CAG被转译为一段聚谷氨酸，该段在聚谷氨酸被转译为一段聚谷氨酸，该段在聚谷氨酸重复扩展时可致蛋白质的结构和生物化学重复扩展时可致蛋白质的结构和生物化学特性改变。可能具有细胞毒性作用，致使特性改变。可能具有细胞毒性作用，致使神经元损伤。神经元损伤。38Alzheimer disease是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病。是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病。39临床表现临床表现：认知和记忆功能不断恶化认知和记忆功能不断恶化日常生活能力进行性减退日常生活能力进行性减退伴有各种神经精神症状和行伴有各种神经精神症状和行为障碍。为障碍。40诊断和试验诊断和试验：临床表现临床表现神经影像神经影像神经病理神经病理基因检测基因检测41分子遗传病理分子遗传病理42精神分裂症（schizophrenia）以精神活动互不协调，脱离现实环境为特以精神活动互不协调，脱离现实环境为特征，最常见的精神病。征，最常见的精神病。43临床表现临床表现：阳性行为阳性行为幻觉、错觉和怪异行为幻觉、错觉和怪异行为阴性行为阴性行为社交回避和情绪迟钝等社交回避和情绪迟钝等44发病机制发病机制：多巴胺功能亢进多巴胺功能亢进 遗传因素遗传因素45第三节第三节 神经和精神疾病生物化学诊断神经和精神疾病生物化学诊断一、蛋白质检查一、蛋白质检查（一）总蛋白质（标本：（一）总蛋白质（标本：CSF）CSF中蛋白质一部分是血浆中小分子量蛋中蛋白质一部分是血浆中小分子量蛋白质经血脑屏障的毛细血管内皮细胞孔隙进白质经血脑屏障的毛细血管内皮细胞孔隙进入，以清蛋白为主，另部分为中枢神经系统入，以清蛋白为主，另部分为中枢神经系统本身合成，含量甚微。本身合成，含量甚微。一般成人超过一般成人超过450mg/L为病理性升高。为病理性升高。CSF免疫电泳可提示血脑屏障渗透性改变免疫电泳可提示血脑屏障渗透性改变的严重程度。的严重程度。46（二）蛋白指数（二）蛋白指数清蛋白指数清蛋白指数衡量血脑屏障损害程度；衡量血脑屏障损害程度；IgG和清蛋白比率和免疫球蛋白指数和清蛋白比率和免疫球蛋白指数辅助诊断脱髓鞘疾病辅助诊断脱髓鞘疾病47（三）特异性蛋白质（三）特异性蛋白质淀粉样蛋白淀粉样蛋白淀粉样蛋白前体淀粉样蛋白前体C反应蛋白反应蛋白微球蛋白微球蛋白免疫球蛋白免疫球蛋白神经组织特异蛋白神经组织特异蛋白48二、酶活力测定二、酶活力测定LDH及其同工酶、及其同工酶、AST、CPK、酸性磷酸酶、核糖核酸梅、多巴胺羟酸性磷酸酶、核糖核酸梅、多巴胺羟化酶、蛋白酶和鸟嘌呤酶、乙酰胆碱化酶、蛋白酶和鸟嘌呤酶、乙酰胆碱酯酶、葡萄糖苷酶等酯酶、葡萄糖苷酶等CSF中酶浓度一般不受中枢神经系统中酶浓度一般不受中枢神经系统以外疾病的影响，活力测定可反映中以外疾病的影响，活力测定可反映中枢神经系统病变。枢神经系统病变。49三、神经递质的检查三、神经递质的检查Ach、DA及及HVA、5-HT及及5-HTAA、GABA、谷氨酸、神经肽等。、谷氨酸、神经肽等。神经递质对中枢神经系统功能和精神神经递质对中枢神经系统功能和精神活动起重要作用，某些神经系统的疾病活动起重要作用，某些神经系统的疾病及精神病可表现相应递质的变化。及精神病可表现相应递质的变化。50四、基因诊断四、基因诊断511.大叶性（肺泡性）肺炎大叶性（肺泡性）肺炎为肺实质炎症，通常累及肺大叶的全部或大部，并不累及支气管。病原体现在肺泡引起炎症，继之导致部分或整个肺段、肺叶发生炎症改变，致病为肺实质炎症，通常累及肺大叶的全部或大部，并不累及支气管。病原体现在肺泡引起炎症，继之导致部分或整个肺段、肺叶发生炎症改变，致病菌多为肺炎链球菌。本病多见于青壮年，临床起病急，主要症状为寒颤高热、咳嗽、胸痛、呼吸困难和咳铁锈色痰。菌多为肺炎链球菌。本病多见于青壮年，临床起病急，主要症状为寒颤高热、咳嗽、胸痛、呼吸困难和咳铁锈色痰。2.小叶性（支气管）肺炎小叶性（支气管）肺炎指病原体经支气管入侵，引起细支气管、终末细支气管和肺泡的炎症。病原体有肺炎链球菌、葡萄球菌、病毒、肺炎支原体以及军团菌等。常指病原体经支气管入侵，引起细支气管、终末细支气管和肺泡的炎症。病原体有肺炎链球菌、葡萄球菌、病毒、肺炎支原体以及军团菌等。常继发于支气管炎、支气管扩张、上呼吸道病毒感染以及长期卧床的危重病人。继发于支气管炎、支气管扩张、上呼吸道病毒感染以及长期卧床的危重病人。3.间质性肺炎间质性肺炎以肺间质炎症为主，病变累及支气管壁及其周围组织，有肺泡壁增生及间质水肿。可由细菌、支原体、衣原体、病毒或卡氏肺囊虫等引起。以肺间质炎症为主，病变累及支气管壁及其周围组织，有肺泡壁增生及间质水肿。可由细菌、支原体、衣原体、病毒或卡氏肺囊虫等引起。病因学分类病因学分类1.细菌性肺炎细菌性肺炎如肺炎链球菌（即肺炎球菌）、金黄色葡萄球菌、甲型溶血性链球菌、肺炎克雷白杆菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、埃希大肠杆菌、绿脓杆菌等。如肺炎链球菌（即肺炎球菌）、金黄色葡萄球菌、甲型溶血性链球菌、肺炎克雷白杆菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、埃希大肠杆菌、绿脓杆菌等。2.非典型病原体所致的肺炎非典型病原体所致的肺炎如军团菌、支原体和衣原体等。如军团菌、支原体和衣原体等。52