第四节
神经病理学检查

（一）标本的采集

1.神经活检

取材之前，需根据不同疾病的特点及具体病例的病情特点，根据病变的性质及部位，设计取材的具体步骤和方法，以获得更好的取材结果，方便后续光镜和电镜检查。

（1）周围神经取材：

通常在外髁下方取腓肠神经活检，但这是纯感觉神经，不含运动纤维；如患者是周围神经运动障碍，则应取腓深神经分支活检。

（2）脑组织、脊髓取材：

通常由外科医师进行活检取材，详细描述病变的大小、部位、质地、颜色、与周围正常组织的边界等情况。同时，在取材时应注意充分取材，以便充分评估病变性质。

2.肌肉活检

通常选择肱二头肌、三角肌、腓肠肌及股四头肌。由于上述部位皮下脂肪组织较少，切口不需太深，肌纤维走行清晰，肌腱成分少，活检后对患者的活动影响较小。骨骼肌活检部位的选择应该在对患者进行详细的临床分析，明确肌无力的分布后进行：一般情况下严重肌萎缩的患者选择受累相对轻的肌肉，因为严重受累部位的肌肉组织多被脂肪组织和结缔组织代替；病情比较轻的患者则选择受累最重的肌肉，因为受累比较轻的肌肉组织还没有表现出足够的异常形态学改变；此外，肌肉超声检查及MRI检查能评估肌肉病变程度，有助于肌肉活检部位的选择。取材时，应注意避开表皮血管和皮肤损伤处。

3.皮肤活检

皮肤中含有丰富的神经末梢，可见神经纤维。皮肤活检的优势在于皮肤位于体表，相较于脑、神经和肌肉活检，取材操作较为简单，取材安全、创伤小、易于操作且可多点取材。

（二）染色方法

1.神经病理染色方法

尼氏（Nissl）染色为最基本的神经元染色，但着色容易消退；苏木素-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色能清楚显示胞核（蓝色）及胞质（红色），且染色持久，但尼氏小体不易被着色；坚牢蓝（luxol fast blue，LFB）染色可同时显示细胞核（紫红色）、尼氏体（紫红色）及髓鞘（蓝色）结构；Loyez苏木精染色可以清楚显示髓鞘结构（黑色）；银浸润法可用于神经轴索的染色（黑色）；磷钨酸-苏木精（phosphotungstic acid hematoxylin，PTAH）染色和霍尔泽（Holzer）染色可对星形胶质细胞及突起进行染色（紫蓝色）；Cajal氯化金法染色可选择性浸染星形胶质细胞（棕黑色）；碳酸银法可浸染小胶质细胞（黑色）；Del rio-horega法可浸染少突胶质细胞（黑色）。

2.肌肉病理染色方法

对肌肉组织进行染色观察，可显示肌肉标本内肌纤维、血管及结缔组织形态学、酶学、异常沉积物的病理改变。

（1）基础染色：

HE染色，应用最广泛、最基础且最重要的染色方法。

（2）特殊染色：

改良Gomori三色（modified Gomori trichromatic，MGT）染色，可发现很多肌纤维的特异性病理变化，进一步补充HE染色的病理现象；过碘酸希夫（periodic acid schiff，PAS）染色，可在肌纤维胞质内糖原聚集部位深染，糖原留空部位呈空泡样结构，是诊断糖原贮积症重要的方法；油红O（oil red O，ORO）染色及苏丹黑（Sudan black，SBB）染色，是判断肌细胞脂滴沉积的最好染色方法。

（3）酶组织化学染色：

三磷酸腺苷酶（adenosine triphosphatase，ATP酶）染色，ATP酶染色能较好地显示不同类型的肌纤维，是分辨肌纤维数量变化和分布情况的最佳方法，同时一定程度上能反映肌病进程；还原型辅酶I-四氮唑蓝还原酶（NADH-tetrazolium reductase，NADH-TR）染色，可以较为清楚地观察到Ⅰ型、Ⅱ型肌纤维的分布，是骨骼肌活检酶学染色中常规应用的染色方法；琥珀酸脱氢酶（succinate dehydrogenase，SDH）染色，是反映肌细胞内、血管壁线粒体异常聚积最灵敏、最好的酶学染色方法；细胞色素C氧化酶（cytochrome C oxidase，COX）染色，是反应肌细胞内代谢是否正常的一种染色方法，同时可分辨肌纤维类型。

此外还有碱性磷酸酶（alkaline phosphatase）染色、酸性磷酸酶（acid phosphatase）染色、非特异酯酶（nonspecific esterase）染色、单磷酸腺苷酶（adenosine monophosphate deaminase）染色等方法。

3.皮肤病理染色方法

常用染色方法有HE染色、胆碱酯酶组织化学染色、Nissl染色、银浸润法、甲苯胺蓝染色；也可根据实际需要选择神经和肌肉中用到的染色方法或其他染色方法显示目标组织及细胞。

（三）光镜检查

光镜检查时，应先在低倍镜下观察组织结构，寻找可疑病变区域，再转到高倍镜进行观察。应细致观察并详细描述每张切片的表现，再将所有的发现综合分析，必要时可补做相关特殊染色或补取标本。镜下发现应与肉眼所见及临床资料相结合，以帮助做出更为精确的诊断。

1.神经

神经元是中枢神经系统的基本结构和功能单位，其基本病变包括尼氏体溶解、单纯性萎缩、脂肪改变、异常物质的堆积（神经元核内或胞内包涵体）、神经原纤维缠结、颗粒空泡变性、气球样神经元等。如“气球样神经元”是一种神经变性改变，可见于克-雅病（Creutzfeldt-Jakob disease，CJD）、ALS等；神经元核内或胞内包涵体可见于PD、SCA、NIID、HD等。

神经纤维的基本病变主要包括轴索变性、沃勒（Wallerian）变性、神经元变性及脱髓鞘。

（1）轴索变性：

是指代谢或中毒性原因影响神经细胞蛋白合成障碍，导致由远端向近端发展的轴索病变，可出现轴索局部肿胀、线粒体损伤或神经微丝增多聚集，在半薄切片甲苯胺蓝染色时可见变性的轴索横断面明显深染。

（2）沃勒变性：

是指中枢或周围神经纤维各种原因导致断裂后，轴索与神经元胞体离断，其远端和部分近端的轴索及所属髓鞘发生变性、崩解和被细胞吞噬的过程，皮质脊髓束损害、皮质-脑桥-小脑束及脊髓后索等损害均可发生，也有病例报道遗传性共济失调患者可见神经纤维沃勒变性。

（3）神经元变性：

是神经元胞体变性坏死继发轴突及髓鞘破坏，见于后根神经节感觉神经元病和运动神经元病；脱髓鞘是指髓鞘形成后因内因或外因导致发生髓鞘损伤，主要表现为神经髓鞘脱失、施万细胞（Schwann cell）增殖和吞噬髓鞘碎片，包括遗传性和获得性，遗传性脱髓鞘疾病可见于异染性脑白质营养不良（metachromatic leukodystrophy，MLD）等，获得性脱髓鞘疾病可见于吉兰-巴雷综合征（Guillain-Barre syndrome，GBS）等。

此外，神经胶质细胞的病变也对某些疾病的诊断具有重要提示作用，如星形胶质细胞可发生肿胀、反应性胶质化，或形成Rosenthal纤维、淀粉样小体等；少突胶质细胞可发生增生，胞质水肿，在病变神经元周围聚集出现卫星现象；小胶质细胞在受损的神经细胞周围活化成棒状细胞或格子细胞，出现噬神经细胞现象并形成胶质结节。

2.肌肉

肌肉病的病理诊断主要通过观察肌纤维的形状及大小、类型及结构改变，肌纤维的坏死变性、再生及异常物质的沉积，肌膜核改变，细胞反应，特殊酶的缺乏及肌间质结缔组织和脂肪细胞改变等多方面来进行界定。低倍镜下，肌纤维病变分布可呈一致性改变、区域性改变（斑片状或群组化样改变）或弥散性改变。高倍镜下可观察到肌纤维异常，包括肌纤维不同程度的萎缩、大小变化、粗细不一、形状改变（肌纤维呈角状或长条形、小圆形）、变性坏死、再生及嗜碱性变等，如DMD肌肉活检显示肌纤维大小不一，散在不同程度萎缩的圆形纤维，有坏死与再生并存；肌纤维内部结构混乱或缺失，肌质内出现空泡、内核、包涵体及糖原、脂质、线粒体等物质聚集，如脂质贮积症ORO染色可见骨骼肌胞质内空泡或裂隙呈深红色；血管周围出现炎症细胞浸润，坏死区域可见巨噬细胞、T细胞，如DMD肌肉活检可见巨噬细胞侵入。肌纤维变性和再生提示急性肌病；肌内膜结缔组织增生，肌纤维肥大提示慢性肌病。如图3-4-1。

3.皮肤

皮肤活检越来越广泛地应用于神经遗传病的诊断。如SCA、神经元蜡样质脂褐质沉积症（neuronal ceroid lipofuscinosis，NCL）、CADASIL和NIID等，皮肤活检光镜下可见上述疾病的皮肤组织包涵体形成、感觉神经纤维再生和缺失等（图3-4-2）；CMT皮肤活检可见有髓神经纤维数目减少，残存的有髓神经纤维显示薄髓、厚髓，反复的脱髓鞘和髓鞘再生，部分有髓、无髓神经周围被神经膜细胞包围，形成典型洋葱球样的改变。

（四）电镜检查

1.神经

神经纤维的基本病变主要包括轴索变性、沃勒变性、神经元变性及脱髓鞘（图3-4-3）。根据电镜下神经元的超微结构改变，可为临床提供有价值的信息。如神经节脂贮积症（gangliosidosis）、NCL、MLD，通过观察细胞内代谢障碍的沉积物来辅助诊断。此外，电镜下可观察神经元内包涵体的结构，如ALS的Bunina包涵体，电镜下显示为高电子密度的膜包裹小体；MLD的包涵体，电镜下为菱形的层状结构、岩石状、鲱鱼骨状等。

2.肌肉

电镜下主要是观察肌纤维超微结构的异常改变和特殊沉积物，常见肌纤维萎缩、变性、坏死及再生等非特异性改变；如肌纤维萎缩、细胞核增加、线粒体改变、晶格状包涵体、杆状体形成、脂滴、糖原沉积和淀粉丝沉积等。糖原贮积症（glycogen storage disease，GSD）Ⅱ型电镜可观察到肌膜下及肌原纤维间大量糖原蓄积，散布存在或有包膜。如图3-4-4。

3.皮肤

皮肤活检的电镜检查近年来得到了重视，可通过观察一些特征性的超微结构来辅助诊断。如CADASIL皮肤组织活检标本，电镜下可见血管平滑肌细胞的基膜处出现特征性细颗粒状电子致密的嗜锇物质（granular electron denseosmiophilic materia，GOM）。GOM无膜包裹，呈大小不等的圆形、三角形、椭圆形或不规则形状；NIID皮肤组织活检标本，电镜下可见皮肤组织中汗腺导管上皮细胞、脂肪细胞或成纤维细胞核内具有无膜的纤维样包涵体（图3-4-5）；在某些多核苷酸异常重复扩增疾病，如脆性X相关震颤/共济失调综合征（fragile X tremor/ataxia syndrome，FXTAS）、眼咽型肌营养不良（oculopharyngeal muscular dystrophy，OPMD）和眼咽远端型肌病（oculopharyngodistal myopathy，OPDM）等皮肤活检组织中也可见类似核内包涵体。

（五）免疫组织化学

1.神经

免疫组织化学（简称“免疫组化”）技术能够在蛋白质水平进一步揭示神经系统疾病的病理特点。神经遗传病的病理诊断中常用的免疫组化指标有PGP95、GFAP、NF、MBP、S100、D2-40、NeuN、Olig-2、Syn、MAP2等，根据不同病例的特点及需要鉴别诊断的疾病类型按需使用。如部分肌萎缩侧索硬化症可见颗粒空泡变性，而免疫组化NF、tubulin、tau和ubiquitin染色均为阳性，提示细胞骨架成分降解、溶酶体结构自我吞噬。如图3-4-6。

2.肌肉

在肌肉活检标本常规染色的基础上，免疫组化可进一步对细胞分型、蛋白表达与否及表达强度进行分析，对于遗传性肌肉病的诊断、评估及与获得性肌肉病的鉴别诊断具有重要指导意义。遗传性肌肉病常用的免疫组化指标有抗肌萎缩蛋白（dystrophin）、dysferlin等，观察肌膜上相应蛋白的表达情况，是诊断DMD/BMD、肢带型肌营养不良2B型（limb-girdle muscular dystrophy 2B，LGMD2B）的可靠和有效方法。如图3-4-7。

3.皮肤

免疫组化的应用极大促进了皮肤活检在临床神经遗传病诊断中的应用。尤其是作为神经标志物的出现，使皮肤中丰富的神经纤维得以呈现。目前，除PGP95以外，还有以下抗体常被用于皮肤活检免疫组化：血管活性肠肽（VlP）和降钙素基因相关肽（CGRP）等显示皮肤内不同的组织结构和神经分布；通过以神经营养因子、神经生长相关蛋白43（GAP43）、胆碱酯酶、细胞角蛋白20等作为标志物观察神经可塑性、皮肤自主神经分布特点和Merkel细胞的形态特点等；通过对泛素、SUMO-1、P62等免疫组化结果的组合分析可鉴别特征性嗜酸性透明质酸包涵体，用于辅助诊断NIID等。

（王俊普）

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