中风是台湾第三大死因,亦是失能的重要肇因之一,类型以缺血性中风为主。目前已知氧化压力在缺血性中风的形成中扮演着重要的角色,而线粒体则和调控体内氧化压力有关,线粒体功能障碍会使氧化压力增加,造成氧代谢能力受损、内皮细胞功能障碍、血管平滑肌细胞增生或凋亡,最终造成动脉粥状硬化及斑块产生,这可能是造成中风的主要原因。
线粒体疾病与脑中风
线粒体疾病常会有类中风发作的情形,经常是暂时性的,造成的原因是线粒体中的DNA突变。近年来由于分子生物学的进步,已有多个突变的位置被确定。诊断的方法包括检测血中和脑脊髓液中乳酸的浓度、脑部电脑断层、核磁共振、肌肉切片和分子基因检查。
线粒体拥有自己的DNA,主要的功能在进行氧化磷酸化作用产生ATP。其遗传的模式包括自发性、母系遗传或符合孟德尔遗传定律。因为脑部的能量需求极大,故线粒体有病变时,常出现肢体偏瘫、意识障碍、癫痫发作等症状。临床表现和一般中风相似。
虽然线粒体疾患可以影响多种器官,但神经科医师最关注的线粒体病变还是中风的发作。它通常是以脑病变、乳酸中毒、及类中风发作症候群表现(MELAS)。MELAS是在1984年被Pavlakis等人首度描诉。这种中风患者通常年龄较轻,甚至十岁前就已发病。患者发育通常比正常人缓慢,偏瘦矮小。有时中风前仅会有一些简单的症状,如偏头痛等;尔后急性发作后才会陆续发展出多种症状。当中风症状出现,病人常并发头痛、呕吐、肌跃动型癫痫等。其它还有糖尿病、耳聋、失明等。脑的功能不良会随着重复的中风发作而增加。有些病人发作时可以合并急性精神症状及行为改变,伴有幻觉等。实验室检查方面,血中和脑脊髓液中的乳酸(lactic acid)和丙酮酸(pyruvic acid)会升高。
类中风发作症候群急性发作时,影像学上和一般中风不同。在脑部影像上可看到皮质和皮质下白质病变,病变范围可以不按动脉供血区分布,常侵犯两侧半球后部即颞叶、顶叶、枕叶多发病灶,此时病人常有视野偏盲(hemianopia)及皮质性眼盲(cortical blindness)的表现。慢性期可见基底核钙化,脑萎缩并脑室扩大、皮层萎缩及小脑萎缩。现今核磁共振扫瞄可以提供多组不同的扫瞄方式、显示有代谢异常的情形,例如核磁共振质谱图可以发现偏高的乳酸值。故看到非典型脑中风影像时,务必想到线粒体病变之可能。
典型类中风发作症候群肌肉切片可以显示出粗糙不齐的红色纤维(ragged red fiber)。不过如果肌肉切片没有发现异常也无法完全排除是线粒体疾病的可能。而在脑部的中风病灶会发现灰质出现神经细胞减少、空泡坏死性病变,白质区域会有去髓鞘病变。
活化线粒体降低线粒体病变的机率
治疗方面的原则和一般中风不同。主要是给予病人足够的能量,避免病人进一步代谢的恶化。药物上可使用辅助线粒体功能的药物,避免呼吸链累积不正常有害的代谢物,临床上常用的是CoQ10。有实验显示可以降低病人血液乳酸值,减少类中风的发作次数。各种抗氧化药物的使用也可以考虑。
若能适时对线粒体进行活化,势必也会降低线粒体中的DNA突变,进一步减少线粒体病变的机率。
当我们对线粒体疾病有更深的了解后,就能提高诊断的机会。这种线粒体疾病相关的中风,和一般脑中风不同,临床相当复杂,常常并有糖尿病、心肌病变、肌肉无力、癫痫发作等,处理起来相当棘手。不管治疗还是诊断,都需要从不同角度处理。
(参考资料来源:三军总医院神经科部主治医师徐昌鸿医师,文章转载自「社团法人台湾脑中风学会」网站【线粒体疾病与脑中风】,图文经编辑并增订小标。)