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(一)发病原因目前已证实HCM是一种常染色体显性遗传病。先证者的同胞50%受累。大约50% HCM是由7个编码收缩蛋白基因突变引起，其中肌球蛋白重链基因突变占30%～40%。虽然相同基因突变所致的HCM亲属间常有显著不同的临床表现，但有几项研究表明HCM的表型主要由遗传缺陷所决定，如特定的形态学改变及猝死的发生等均与某种基因突变有关。
(二)发病机制根据病因可分为原发性和继发性两大类，但近年来由于在代谢、遗传和分子水平研究取得重大进展，两者的分界已模糊不清。
1.原发性肥厚型心肌病 原发性HCM可呈家族性发病，也可有散发性发病，根据流行病学调查结果，散发者占2/3，有家族史者占1/3。家族性发病的患者中，50%的HCM病因不明确，50%的家系中发现有基因突变。遗传方式以常染色体显性遗传最为常见，约占76%。
(1)遗传因素：HCM具有遗传异质性，许多基因、多种突变都参与了HCM的发病(表1)。Jarcho应用基因连锁分析技术首次在家族性HCM患者中发现14号染色体q1长臂上的心脏β-肌凝蛋白重链(β-MHC)基因的错义突变;此后Thierfelder等相继发现了在染色体1q3，11P13-q13及15q2上与HCM有关的基因突变。目前发现20%～30%的家族性HCM患者致病基因突变位于心脏β-MHC基因。Fananapazir发现β-MHC基因错义突变绝大多数位于MHC的头部和杆状的交界区，所有β-MHC基因密码突变均发生于翻译ATP酶的密码、肌动蛋白附着部位及肌球蛋白附着部位有关的DNA片段上;目前仅发现1种β-MHC基因的缺失突变，为β-MHC蛋白末端缺少5个氨基酸。对一些突变家族的分析表明，β-MHC基因的突变可表现为独立起源，提示β-MHC基因突变存在散发型。α-MHC基因突变引起的家族性HCM较少见，约占3%。目前发现HCM的α-MHC基因错义突变有两种。心肌肌钙蛋白T(CTn-T)基因上错义突变引起家族性HCM，占15%，共有7种突变与HCM的发病有关。 HCM患儿心肌肥厚程度、肥厚的分布、发病年龄、临床类型及心源性猝死发生率的不同与基因突变有关(表2)。其中β-MHC基因突变是目前研究的热点，Anan将β-MHC错义突变分为3组：良性突变，外显子15，16，23上的保守性突变，估计寿命接近正常;恶性突变，外显子13，14，19上的突变，估计寿命明显缩短，早期病死率高，原因是基因突变阻抑了肌球蛋白的结构变化，或者是改变了肌球蛋白与肌动蛋白及其他分子间的相互作用;中性突变，多位于次要区域或在二级结构中产生中度变化，其表型介于良、恶性之间，可中度影响估计寿命。 另外，研究发现HCM患者中HLA-DRW4，A9，B5和B4抗原的检出率较高，梗阻性HCM患者中有HLA-DRW4者占73%。HCM与HLA-B27、DR3、DR4相关联。国内张之炯发现家族性HCM的致病基因或易感基因与HLA-DQA1与DQB1之间距离很近，认为HCM的致病除基因突变外，可能还存在1个位于HLA-DQA1与DQB1之间的易感基因。
(2)原癌基因表达异常：原癌基因(proto-oncogene)的活化与心肌肥厚的发生和发展密切相关。HCM患者心肌细胞内fos，myc和H-ras癌基因不同程度升高，去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ和甲状腺素在心肌肥厚发生过程中起重要作用，与其促进原癌基因表达增强有关。去甲肾上腺素通过α受体激活磷酸肌醇/蛋白激酶-C系统而激活原癌基因。原癌基因参与心肌肥厚的形成，并可能是肥厚型心肌病的始动因素之一。
(3)儿茶酚胺异常：Grover-McKay等的研究表明，心脏内可能存在儿茶酚胺受体，服用致临界高血压剂量的去甲肾上腺素能引起HCM;刺激肾上腺素能神经可增加左室流出道的压力梯度并降低左室舒张顺应性，而β受体阻滞药可逆转上述反应;胎儿在发育期室间隔不成比例的增厚和心肌纤维排列紊乱之所以不能正常消退，可能是由于去甲肾上腺素和心肌受体之间存在缺陷而受阻所致，提示机体儿茶酚胺分泌增加和(或)机体对儿茶酚胺的过度敏感，可引起心脏功能和形态变化，导致HCM。
(4)钙调节异常：HCM仓鼠心肌细胞内钙增加，维拉帕米可起预防和治疗作用，实验性钙超载可引起心室舒张功能损害，用钙拮抗药可改善HCM的临床症状，高血钙常与HCM共存(47%～72%)。上述事实提示钙调节异常可能参与了HCM的发病，但有待于进一步证实。
(5)多因素作用：散发性病例可能是多因素作用的结果，具体机制不明。 2.继发性肥厚型心肌病 继发性HCM在婴儿多见，常见原因有：
(1)小婴儿母亲患妊娠期糖尿病和胰岛细胞增殖症：妊娠期糖尿病使孕妇高血糖，造成胎儿也高血糖，从而刺激胎儿胰腺β细胞增生、肥大及胰岛素分泌增多;胰岛素的增多使胎儿机体内对胰岛素敏感的组织器官，如脂肪、肌肉、肝脏和心脏等体积可增加50%，而造成心肌肥厚。孕妇患胰岛细胞增殖症(nesidioblastosis)时，可直接造成孕妇高胰岛素血症，从而也使胎儿出现高胰岛素血症，同样可造成心肌肥厚。
(2)代谢缺陷病：如肉碱缺乏症、糖原贮积病、戈谢病、GM1和GM2神经节苷脂沉积病。代谢缺陷病是由于各种代谢酶的缺陷导致体内糖原、脂质等物质在心肌、肝脏等部位的沉积，在心肌组织中沉积而造成心肌肥厚。如糖原贮积病Ⅲ型(Pompe病)即是由于缺乏α-1，4-葡萄糖苷酶(酸性麦芽糖酶)，引起糖原储积于肌肉和心脏，造成心肌肥厚。
(3)Noonan综合征：小儿HCM约1/3伴有此综合征，而此综合征中约25%有HCM，组织学上很难与家族性HCM区分。
(4)内分泌紊乱：垂体前叶过度分泌生长激素，可导致全身组织增生、肥大及物质代谢紊乱，使几乎所有的肢端肥大症患者心脏肥大，少数形成HCM。生长激素分泌过多引发HCM，与生长激素促进蛋白合成、使心肌细胞DNA合成增加、促进心肌肥大有关，同时全身脏器增大及高代谢亦使心脏负荷加重。动物实验表明，神经生长因子能引起心肌纤维排列紊乱及心肌肥厚;带有人的血管紧张素-Ⅰ受体(ATI-R)的基因模型[TGR(h-ANF-hAT1-R2)]研究表明，血管紧张素受体的输入可能是心肌肥厚的独立决定因素，同时发现钙的内环境改变亦可引起心肌肥厚，提示内分泌紊乱与HCM的发病有一定关系。内分泌紊乱引起的HCM与原发性HCM不同，其心室肌同轴性增厚，而非室间隔不对称性肥厚或乳头肌、心尖部局限性肥厚，同时有心腔扩大，而无左室流出道狭窄。
3.病理
(1)大体改变：外观心脏扩大，心肌肥厚，可见散在纤维化病灶，乳头肌肥大，心室游离壁和室间隔均肥厚。多数为不对称性肥厚(95%)，少数为对称性心肌肥厚(5%)。乳头肌常移位，造成二尖瓣前叶关闭不全;二尖瓣增厚、前叶钙化，可见严重的二尖瓣脱垂(3%)。10%～15%可有左、右心室流出道梗阻。冠状动脉正常或细小，但心壁内微小动脉壁可增厚或阻塞。
(2)组织学改变：心肌纤维肥大，排列紊乱，核增大且形态明显异常，核周有“光环”围绕，线粒体增生、变性，心内膜非特异性增厚，房室束分叉部及左束支起始段拉长、变扁，细胞变细，脂肪浸润。
4.病理生理 HCM的主要病理生理特点为左室流出道梗阻、微血管性心肌缺血及舒张性心力衰竭而导致的心输出量下降。
(1)左室流出道梗阻：HCM患者肥厚的室间隔突入左室流出道，同时加上流体力学上的“射流效应(venturi effect)”，使左室流出道血流速度加快，二尖瓣前叶在心室收缩期前向移动，导致左室流出道狭窄，使左室腔与左室流出道间出现压力阶差，此乃HCM最具特征性的改变。压力阶差是由于左室高动力性收缩在收缩早期将大部分血液快速射入主动脉后，左室仍继续等容收缩造成的。心脏负荷状态或心肌收缩力的改变可使压力阶差发生变化。强心药、扩血管药及异丙肾上腺素等药物、运动和Valsalva动作时，可使压力阶差升高。左室流出道梗阻导致左室收缩压、室壁张力和心肌需氧量增加，诱使心肌异常肥大。肥厚心肌是形成心律失常、产生心肌缺血、影响心肌顺应性和左室充盈的病理基础。
(2)左室收缩功能和舒张功能障碍：由于HCM患儿心肌细胞间结缔组织增多，心腔僵硬度增高，使心肌顺应性明显减低，心室舒张功能障碍。心肌肥厚程度越明显，分布越广泛，心脏舒张功能受损越严重。心室舒张功能障碍与局部心肌排列紊乱诱发心肌在舒缩过程中不同步、心肌细胞内钙调节异常导致心肌松弛减慢和电机械活动异常，以及心室舒张压升高和心室舒张期充盈阻力增加等有关。HCM患儿心腔变小，导致心室前负荷储备能力下降，此可能是左室舒张功能障碍导致劳力性呼吸困难、疲劳和运动耐力下降的重要机制。心室舒张功能障碍常表现为左房排空减慢及左室早期舒张减慢和对左房收缩的依赖性增加，患儿常有左房压升高和肺淤血等症状。少数(10%)HCM患儿可出现左室收缩功能异常，此与室壁变薄、明显的心肌纤维化和心腔扩大有关，常导致难治性心衰，预后差。
(3)微血管性心肌缺血：HCM患儿心肌缺血与下列因素有关：
①支配心肌纤维化区域的心肌壁内小动脉中层和内膜增厚，小动脉狭窄或阻塞。
②冠状动脉毛细血管密度降低，冠脉储备功能受损，心内膜下心肌缺血的易感性升高。
③运动和心动过速时，左室舒张压升高及舒张功能损害加重，可使心内膜下心肌冠脉灌注明显降低。
④左室等容收缩期不同步收缩导致心肌耗氧量增加。
⑤心肌纤维索带(肌桥)压迫冠脉或小冠状动脉。同时，HCM患者心室舒张功能障碍，心搏出量下降，可造成心肌缺血而发生心绞痛或心肌梗死。心肌缺血和心绞痛是HCM的重要特征。
