遗传代谢性疾病是指由于基因突变引起酶缺陷、细胞膜功能异常或受体缺陷，从而导致机体生化代谢紊乱，造成中间或旁路代谢产物蓄积或终末代谢产物缺乏而引起一系列临床症状的一组疾病。

(三)肾上腺脑白质营养不良

(资料图片)

1912年Schilder首次报道，Blaw于1964年正式命名为肾上腺脑白质营养不良。目前一般认为是脂肪代谢紊乱所引起的多系统疾病，由于溶酶体过氧化物酶的缺乏，导致极长链脂肪酸(VLCFA)在细胞内异常堆积，特别是在脑白质和肾上腺皮质内的沉积，导致脑白质和肾上腺皮质的破坏，产生特征性的临床症状病理改变:脑白质内出现对称性髓鞘脱失改变，可有显著胶质增生，病变常累及拼眠体，主要在压部，一般不侵犯皮质下弓状纤维。髓鞘脱失区可见许多气球样巨噬细胞形成，吞噬脂质，血管周围呈炎性改变，并可出现钙质沉积，有时很广泛而显著。

临床分型可分为儿童型、肾上腺脊髓神经病、青年型、成人型、单纯型。

影像表现

病灶在CT上表现为低密度区，呈蝶翼状,增强后有环形强化。

MRI的T1WI序列呈较低信号，T2WI呈高信号，压水序列呈稍高信号其高信号区包括病理上的髓鞘脱失区和水肿区，病灶边界较清楚，而强化带外缘不强化的低信号区为水肿带，MRI上可清楚的区分开。病灶沿神经传导束分布，具有连续性，向前向上发展，内囊、外囊、半卵圆区大片白质病灶融合、连续，向下可侵及锥体束，两侧经拼眠体压部融合，具有特征性。

影像表现

双侧侧脑室三角区周围(顶、枕、题叶)白质区大片对称性病灶，通过拼眠体压部，两侧病灶连续，呈“蝶翼状”分布，病灶与脑室有一层薄薄的室管膜隔开。增强后部分病灶周边花边样、狭带样强化，代表活动性髓鞘脱失区或新发病灶强化带邻接于病灶边缘正常或接近正常密度的脑白质。

随着病程发展，动态观察可见病变向四周扩延，主要是向前发展侵犯额叶，也向下发展侵犯脑桥、延髓、脊髓等，而原来有强化的病灶，可不再出现强化。·ALD的病灶一般无占位效应，脑室大多正常或稍扩大

大脑前部受累的变异型，融合性双侧白质高信号异常信号延伸入尾状核头、苍白球和内囊前肢。延伸入大脑脚(直箭)和额叶皮质下白质(弯箭)。

不典型影像表现

1、病变主要侵犯额叶，有时局限于额叶而无其他病灶，可以两侧对称，也可一侧为主，有时病变也向后发展侵犯题叶等;

2、病变单侧性或一侧为主，病灶与典型病灶表现相似，部分可出现占位效应

病变侵犯小脑或桥脑小脑为主，有周边强化现象，后期可表现为小脑萎缩改变，也可小脑桥3脑萎缩或橄榄桥小脑婆缩表现;

4、枕顶区、三角区深部脑白质内广泛、对称性小钙化灶，呈簇状，全部位于CT平扫时的白质密度减低区内;

·5、部分病灶表现为病灶中央强化，周围呈低密度，类似脓肿或占位性病变;

·6、少数表现有占位效应，一般较轻;

累及基底节区的疾病

肝豆状核变性

亚急性坏死性脑脊髓病

泛酸激酶相关的神经变性(PKAN)有机酸和氨基酸病(因基酸代谢所致的疾病):内酮尿症、枫糖尿症、高胱氨酸尿/同型高半胱氨酸血症以及非酮性高甘氨酸血症。

(一)肝豆状核变性

常染色体隐性遗传病，最初由Wilson 等于1912年作了较全面描述亦称Wilson 病。1921年正式命名为肝豆状核变性

病因:ATP7B基因突变造成铜蛋白生成明显减少，肝细胞内和血液中铜离子含量明显增高。

一般在5岁以下发病者则以肝硬化、门脉高压、肝功能衰竭为主要表现10岁以上小儿或青少年发病则以神经系统症状为主，血清铜蓝蛋白降低，尤其角膜有Kayser-Fleisher (K-F)环是特征性的表现。

影像学表现

·CT: 双侧基底节区出现对称性的低密度区

·MRLMRI检查优于CT。基底节区对称性的 长T1长T2信号，以T2WI明显 (铜中毒或继发缺血)。有时可同时出现低信号灶(铜或其他金属沉积所造成的顺磁性效应)

累及范围:灰质核团 (壳核、尾状核、丘脑、苍白球、桥脑及中脑)，多双侧对称，少数白质可同时受累(多不对称受累)。晚期可伴有脑白质萎缩中脑受累较有特征性(“熊猫脸”):中脑呈高信号，但红核、黑质网织部上丘保留部分正常信号。治疗后可逆转。

女，14岁，言语不清7个月，加重伴饮水呛咳、双手震颤1个月。

(二)PKAN (泛酸激酶相关的神经变性)

也称作苍白球色素变性综合征(Hallervorden-Spatz syndrome)，是一种少见的儿童家族性常染体隐性遗传神经变性疾病

也是一组称为“脑铁蓄积性神经变性”(NBIA)的疾病的一种，其中还包括铜蓝蛋白血症和神经铁蛋白病。

PKAN分早期发病/急速进展及晚期发病/慢性进展2种.

有锥体外系功能障碍和病理三联征(铁沉积、轴突球和苍白球胶质增生)，临床表现为僵硬、肌张力障碍、本体反射破坏和进行性痴呆。

PKAN通常发生于较大儿童或青少年，大多数惠者会在临床发作的10年内死亡也可能有更长的生存期到成年早期。

影像学表现

·CT可显示对称性高密度影，主要在苍白球前内侧。

·MRI在T2W1上显示出明显的低信号，并伴有中央或前内侧区小的高信号，该影像特征被称为“虎眼征”，其形成的病理机制是双侧苍白球铁沉积导致的弥漫性T2W1 低信号背景下因神经元崩解消失、胶质增生、神经纤维网空泡等原因导致的高信号，形似虎眼。虎眼征的出现高度提示PKAN，在轴位和冠状图像上均可见。由于顺磁效应，梯度回波T2*加权图像显示出更深的低信号，T1加权图像可能显示出苍白球相应的高信号，对比无增强。

·戊二酸尿症I型为常染色体隐性遗传

·戊二酸尿症I型属有机酸尿症，病因为戊二酷辅酶A脱氢酶缺乏，该酶涉及到轻赖氨酸、赖氨酸和色氨酸代谢临床上可呈急性脑病起病，或慢性多发神经异常起病临床症状包括:肌张力减退、共济失调、辨距困难和精神运动发育延迟

影像学表现

在MR1T2WI上表现为基底节，尤其是壳核，也可以是尾状核和苍白球呈异常高信号。

白质髓鞘化延迟，侧脑室周围白质异常长T2信号

双侧极蛛网膜囊肿，以及额题部脑外间隙增宽并硬膜下血肿

有时需与儿童非意外颅脑创伤相鉴别

MRI示双侧苍白球T2高信号冠状位示双侧外侧裂对称性明显增宽，并额题叶发育不良基底节采样MRS示胆碱峰升高。

(mucopolysaccharidosis ，MPS

又称粘多糖沉积症，在粘多糖降解过程中，溶酶体内先天性缺乏某些水解酶(硫酸酯酶或糖苷酶)致使粘多糖不能分解而沉积于全身组织引起疾病。

MPS是一类遗传性代谢性疾病，对机体的损害广，临床表现复杂，发病率低，易于误诊。

MPS根据不同酶的缺陷分为8型，Ⅰ型和IV型相对常见余各型临床罕见，除Ⅱ型为X性连锁隐性遗传外，其他均系常染色体隐性遗传，故常无阳性家族史。

临床特点

Ⅰ型是粘多糖病的原型，最为常见。其中I型 Hurler 综合征最典型，系A-L-ld酶缺陷，症状最严重，预后也最差，其特点是发育迟缓、智力低下，面容丑陋,鼻梁扁平舌大，表情迟钝，角膜混身材矮小，头大颈短医厚浊，关节僵直，指宽而短，胸廓畸形，下胸部和上腰部脊柱后突，腹部膨隆，肝脾肿大或有症气，营养不良等，尿中硫酸软骨素 B和硫酸肝素显著增加，在白细胞及骨髓细胞中可发现异染性颗粒(ReⅢy小体)肝脾肿大伴多发性骨病变，常于 10岁左右死亡。

IV型通常智力正常，主要表现为胸腰段椎体普遍变扁，横径和前后径增大，椎体前方中部舌状向前突出，股骨头骨小，股骨颈变短增宽，胫骨骨干粗短，腕骨骨化中心出现延迟。

Hurler(I型)综合征和 Morquio(IV)综合征，过去被称为软骨营养障碍、脂肪软骨营养不良或发育不良，目前已阐明是遗传性粘多糖代谢障碍性疾患。

影像学特点

脑积水与脑萎缩。脑积水可能为粘多糖沉积于脑膜所致脑脊液循环不畅导致交通性脑积水。脑萎缩则是神经细胞及血管内皮细胞粘多糖沉积共同作用形成神经元减少 、脑组织体积减小的结果;

脑实质内多发囊状及线状低信号或异常信号影，境界清楚，呈 T1 低信号与 T2 高信号，主要见于丘脑 、胼胝体 、放射冠 、基底节 、岛叶的皮层下区，以侧脑室周围白质为著，长轴多与室管膜垂直，FLAIR 序列上信号被抑制，符合深髓血管周围扩大的血管周围间隙，病理切片研究也证实为异常增大的 Virchow-Robin 腔即血管周围间隙其原因为脑穿支血管周围粘多糖沉积导致局部液体回流不畅而扩大， 随病情进展病灶逐渐增大，数目增多且分布更为广泛;

脑灰白质分界不清，白质内信号异常，有学者认为白质异常与智力迟钝相关，MRI可用于估计智力迟钟的程度、疾病的进程。蝶鞍变浅，前后径增大，呈横置的“J” 型;体结构不清信号不均，提示发育不良， 齿状突发育不良,齿状突周围结缔组织丰富，粘多糖沉积使局部软组织增厚以及寰椎后弓凹陷可导致椎管狭窄，引起不同程度的脊随受压

MPS 骨骼系统的 X 线表现

头颅增大呈舟状畸形，蝶鞍变扁增宽，似横置的小提琴状，蝶窦及乳突气化不良，板障增宽或局限性内板增厚，眶顶和颅底骨致密硬化，部分患儿前额明显突起。

腰椎生理弧度异常，椎体前缘呈鸟嘴状突出

胸骨前突形成鸡胸，肋骨前部飘带样增宽，胸骨分节，柄、体、剑突均不融合

爪形手，双手掌指骨粗短，近节指骨远端变尖，指骨基底部、掌骨远端干端增宽、凹陷，如“爪形“

四肢长骨骨干塑形障碍变得粗短，尺挠骨远端关节面相互倾斜，四肢长骨的改变被认为最有诊断价值;

骨盆变形，髓关节间隙和耻骨联合增宽，股骨头发育不良

线粒体病是由于线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)或核DNA缺陷，引起三磷酸腺苷(ATP)合成功能障碍，导致能量来源不足的一组异质性疾病，不包括其他因素导致的继发性线粒体功能障碍性疾病

其可累及全身各个系统，累及神经系统时称神经系统线粒体病。主要分为四大类:线粒体脑病线粒体脑肌病、线粒体神经病、线粒体肌病

受精卵中的mtDNA完全来源于卵母细胞成年人mtDNA突变率为1/5000，核基因突变率为29/10万，目前已知的与线粒体基因有关的疾病达270种，且大多有神经系统的表现

线粒体病分类

根据发现者命名的综合征: Alpers syndrome, Leighsyndrome,或Kearn-Sayresyndrome;

根据临床症状组合而命名: chronic progressiveophthalmoplegia plus(CPEO+)neuropathy-ataxia-retinitis pigmentosa(NARP),MELAS,MERRF:根据病理改变命名:ragged-redfiber disease;根据酶学异常命名:complex Idisease 或 cytochrome c oxidase deficiency 或complex IV deficiency;

根据基因突变部位:线粒体基因突变(3243相关疾病)或核基因突变(POLG相关疾病)

成人线粒体病的临床综合征最常见的是LHON(约S0%)其次为CPEO，KSS其次是Alpers婴线粒体MELAS;儿童患者的临床综合征中最常见的是LEIGH肌病(MM)

(一) Leigh综合征

·在遗传学上，异质性的线粒体病是以进行性的神经退行性病变为特征

在线粒体介导的细胞凋亡中，生物能量衰竭(ATP缺失)和活性氧产物可能是关键因素

·50%~75%的Leigh综合征病人可检测到生化或分子的异常大多数患者在2岁表现症状

临床表现:精神运动发育延迟或退化、张力减退

影像学表现

双侧、对称性T2/FLAIR信号增高，纹状体(壳核>尾状核)苍白球(GP)、导水管周围灰质(PAG)、黑质/丘脑下核、脑桥背侧、小脑核

疾病急性期病变区弥散减低

常存在乳酸峰

最佳成像:MR的DWI/MRS序列

不常见表现:病变以白质为主(类似于脑白质营养不良)

双侧豆状核受累拼脏体的膝部和压部受累壳核内存在局灶性未受累组织大脑脚受累

大脑脚、红核和中脑被盖(包括导水管周围灰质)受累。这些是Leigh综合征脑干受累的常见部位。

DWI呈高信号，扩散系数减低提示急性损伤，而扩散系数正常或增加更多提示为慢性损伤

(二)MELAS

线粒体肌病、脑病、乳酸性酸中毒和卒中样发作(MELAS)线粒体DNA点突变引起细胞内能量产生障碍的遗传性疾病，基因型与表型之间的关系复杂、多变，突变可表现为MELAS，但也可表现为其他表型

发病年龄:2-40岁，儿童时期是典型的发病年龄，65%-76%在20岁或20岁之前出现

典型的MELAS三联征:乳酸性酸中毒、癫发作、中样发作;本中样发作起病通常发生在童年/成年早期其他表现一感音神经性耳聋、糖尿病、身材矮小

影像学表现

·不符合血管分布区的卒中样脑皮质损伤，后部最常见“转位蔓延”(即出现、消失、在其他部位再现)是典型表现·60%~65%的患者在1.3ppm处存在乳酸“双峰在脑脊液、外观“正常”的脑组织MRS显示乳酸峰升高基底节病变和钙化