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目的:肢带型肌营养不良( Limb-girdle muscular dystrophy, LGMD)是一组以肢体近端肌无力及萎缩为主要临床表现,以肌纤维变性、坏死和再生为主要病理表现的慢性进行性加重的遗传性疾病。属于进行性肌营养不良(Progressive muscular dystrophy,PMD)范畴,根据遗传形式和致病基因分为常染色体显性遗传(LGMD1A～1G)和常染色体隐性遗传(LGMD2A～2L)。LGMD2A的致病基因是CAPN3,编码蛋白为calpain-3,基因变异导致该蛋白表达异常,引起LGMD的临床和病理表现。本研究通过LGMD2A患者的骨骼肌活检,组织化学和免疫组织化学染色,western blotting分析,探讨LGMD2A的病理和分子生物学特点,以及可能的发病机制,同时研究calpain-3与其他PMD相关蛋白的关系。方法:选取10例LGMD2A患者的骨骼肌活检标本,7μm或10μm冰冻连续切片。1组织化学染色:包括苏木精-伊红(Hematoxylin and Eosin,HE)、改良GT三色(Modified Gomori trichrome,MGT)、还原型辅酶Ⅰ四唑氮还原酶( Nicotinamide Adenine Dinucleotide Tetra-zolium Reductase,NADH-TR)、细胞色素C氧化酶(Cytochrome C Oxidase,CCO)、琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)、单磷酸腺苷脱氨酶(AMP deaminase)、酸性磷酸酶(Acid phosphatase)、三磷酸腺苷酶(Adenosine triphosphatase,ATPase酸性/碱性)、过碘酸雪夫氏(periodic acid schiff, PAS)、油红O(Oil red O)、苏丹蓝(Sudan blue)。2免疫组织化学染色(杜兴型肌营养不良患者2例,LGMD2B患者2例作为对照):抗dystrophin-N、-C、-R,sarcoglycan-α、-β、-γ、-δ,dysferlin,caveolin-3单克隆抗体免疫组织化学染色。3 Western blotting:抗calpain-3和caveolin-3单克隆抗体标记的western blotting分析。结果:1 LGMD2A组织化学、酶学染色病理特点:肌纤维大小不一,不同程度变性、坏死和再生,结缔组织增生;NADH-TR、CCO、SDH染色,部分肌纤维酶活性局灶性缺失,可见分叶肌纤维;AMP染色,酶活性正常;酸性磷酸酶染色,变性肌纤维和炎性细胞内酶活性增高,呈红染;ATPase染色Ⅰ、Ⅱ型肌纤维呈镶嵌状分布,偶有肌纤维优势、肌纤维群萎缩等神经源性病理改变;PAS染色,肌纤维内糖原成分正常;油红O、苏丹蓝染色,部分肌纤维内脂滴增多。2免疫组织化学染色病理特点:抗dystrophin-N、-C、-R,sarcoglycan-α、-β、-γ、-δ,dysferlin,caveolin-3单克隆抗体染色,LGMD2A患者肌纤维相应蛋白均呈深棕色染,正常表达;杜兴型肌营养不良患者dystrophin-N、-C、-R在肌纤维膜上完全缺失,sarcoglycan-α、-β、-γ、-δ表达减弱,dysferlin和caveolin-3正常表达;LGMD2B患者dysferlin在肌纤维和胞浆内完全缺失,其他蛋白均表达良好。3 Western blotting分析:与对照例相比,10例患者94kd区域目的条带(calpain-3)完全缺失,30kd附加条带弱表达,22kd区域条带(caveolin-3)均正常表达。结论:1 LGMD2A主要临床表现:符合LGMD的一般临床表现,缺乏特异性。儿童或成人期起病,多有阳性家族史,首先累及肢体近端肌,以下肢肌无力、萎缩多见,进展缓慢,肌酸激酶轻-重度升高,肌电图呈肌源性改变。2骨骼肌活检组织化学染色:呈肌营养不良性病理改变。不同程度肌纤维变性、坏死和再生,慢性病程可见肌纤维分裂现象,结缔组织增生;NADH-TR、CCO、SDH染色可见分叶状肌纤维等酶活性异常表现。3免疫组织化学染色:抗dystrophin,sarcoglycan,dysferlin,caveolin-3单克隆抗体染色,相应蛋白均正常表达,可依次除外杜兴型肌营养不良/贝克型肌营养不良、LGMD2C~2F、LGMD2B和LGMD1C的诊断,提示10例患者calpain-3与上述蛋白无相关性。4 Western blotting:10例LGMD2A患者calpain-3蛋白对应条带(94kd)呈完全缺失,可明确诊断为LGMD2A。Western blotting可作为诊断LGMD2A的有效方法。5 LGMD2A的发病机制可能包括:calpain-3结构或功能缺陷;calpain-3与titin蛋白结合异常;骨骼肌细胞凋亡。