疾病與臨床神經科學

興奮性毒性

興奮性毒性指的是這樣一種情況:神經元(大腦裡像電線一樣負責傳遞訊號的細胞)被刺激得太猛、太久,結果把自己害死了。引發它的通常是過多的麩胺酸——大腦裡最主要的「前進」訊號,也就是一個神經細胞用來告訴下一個細胞「放電吧」的化學物質。正常的一小股麩胺酸是一記迅速而有用的輕推,但氾濫的麩胺酸就像一腳把油門踩到底再也不鬆開:接收訊號的細胞被逼進一種它無法關停的瘋狂活動,而真正造成傷害的,是這種停不下來的過度興奮,而不是麩胺酸本身。這個詞本身就把意思塞了進去——興奮到中毒的地步。

它的機制是這樣的。當麩胺酸落在一些叫做受體的對接位點上時——尤其是一種名叫NMDA受體的受體——它會打開細胞膜上的閘門,讓鈣離子湧進來;鈣離子是一種帶電微粒,細胞平時會把它在內部保持得很稀少。少量的鈣是一個至關重要的信使,可一旦成了洪流,它就變成了破壞的訊號。湧入的鈣會啟動一些酶,把細胞自己的蛋白質、脂肪和DNA剪碎,還會壓垮細胞裡那些小小的發電廠——粒線體,直到它們罷工、能量供應崩潰。既斷了電力,又從內部被撕裂,這個神經元就死去了。由於瀕死的細胞會洩漏出自己的麩胺酸,損傷還會向外蔓延到鄰近的細胞,把一處小小的損傷擴展成一片越來越大的缺失區。

在中風、腦外傷這類突發的腦部急症中,興奮性毒性是神經元大量死亡的一個主要途徑:在損傷核心周圍那圈勉強存活的細胞,往往就是被這股麩胺酸的洪流給徹底了結的。人們還懷疑它會以更緩慢的方式,參與到肌萎縮側索硬化症(ALS)、亨丁頓舞蹈症和阿茲海默症等長期慢性病當中。正因如此,一些治療方法的目標就是把麩胺酸的訊號調低一些——比如治療阿茲海默症的藥物美金剛,會溫和地阻擋NMDA受體——試圖在不讓大腦仍然需要的正常訊號啞火的前提下,把那份過度興奮安撫下來。

「興奮性毒性」導致的細胞死亡並不是唯一的一種——有些受損的神經元會透過別的途徑死去——但麩胺酸與鈣超載是其中最經典的例子,也是大多數治療手段試圖打斷的那一種。

又稱
glutamate toxicityexcitotoxic injury谷氨酸毒性麩胺酸毒性興奮毒性