篇 名 窺 探 腦 之 國 度 的 語 言 ------ 作 者 李 洋 瑜 慈 大 附 中 高 三 大 愛 班 楊 謹 慈 大 附 中 高 三 大 愛 班 石 佩 華 慈 大 附 中 高 三 大 愛 班 1/1
壹 前 言 李 泰 祥 是 近 代 知 名 的 作 曲 家, 然 而 中 年 以 後 罹 患 帕 金 森 氏 症, 嚴 重 的 影 響 他 的 創 作 生 命, 一 代 藝 術 大 師, 竟 也 深 受 疾 病 之 摧 殘, 令 人 不 勝 唏 噓 因 此, 我 對 此 類 侵 害 神 經 系 統 所 導 致 的 疾 病 感 到 好 奇, 希 望 了 解 其 致 病 的 原 因, 以 及 目 前 有 無 有 效 的 治 療 方 法, 可 以 克 服 如 此 難 纏 的 疾 病 經 過 初 步 探 索, 我 發 現 諸 如 : 巴 金 森 氏 症 Huntington 舞 蹈 症 等 神 經 性 疾 病, 以 及 精 神 分 裂 症 憂 鬱 症 等 精 神 性 疾 病 皆 與 特 定 的 神 經 傳 導 物 質 有 部 分 關 聯, 因 此 決 定 以 神 經 傳 導 物 質 為 出 發 點, 探 討 相 關 疾 病 的 成 因 及 治 療 之 道 貳 正 文 一 神 經 傳 導 物 質 概 述 : 01. 神 經 傳 導 物 質 的 定 義 神 經 元 內 有 許 多 涉 及 生 物 反 應 的 化 學 物 質, 但 唯 有 符 合 下 列 定 義 並 用 於 神 經 傳 導 者, 始 稱 為 神 經 傳 導 物 質 註 一 A. 存 在 : 在 神 經 元 內 可 找 到 此 化 學 物 質 B. 合 成 : 此 化 學 物 質 必 須 由 神 經 元 中 相 關 的 酵 素 系 統 於 神 經 元 內 合 成 C. 儲 存 : 合 成 後, 該 物 質 必 儲 存 於 神 經 元 內 的 囊 泡 中 D. 釋 放 : 在 神 經 衝 動 的 刺 激 下, 以 胞 泄 作 用 在 突 觸 末 端 釋 放 至 突 觸 間 隙 E. 受 體 : 釋 放 後, 該 物 質 在 突 觸 後 神 經 元 必 有 專 一 受 體 與 之 結 合, 並 對 突 觸 後 神 經 元 產 生 興 奮 或 抑 制 作 用 F. 移 除 : 釋 放 至 突 觸 間 隙 的 該 物 質 必 有 酵 素 將 其 分 解 以 停 止 作 用 02. 神 經 傳 導 物 質 的 化 學 特 性 分 類 ( 註 二 ) 神 經 傳 導 物 質 的 分 類 單 胺 類 膽 鹼 類 神 經 肽 類 胺 基 酸 類 名 稱 多 巴 胺 去 甲 基 腎 上 腺 素 血 清 素 乙 醯 膽 鹼 P 物 質 甲 硫 胺 酸 腦 啡 肽 γ- 胺 基 丁 酸 甘 胺 酸 麩 酸 胺 2/2
03. 神 經 傳 導 物 質 的 運 作 概 述 窺 探 腦 之 國 度 的 語 言 ------ 天 門 冬 胺 酸 未 作 用 前, 神 經 傳 導 物 質 被 收 集 並 儲 存 於 軸 突 末 端 的 囊 泡 中, 當 神 經 衝 動 沿 著 軸 突 傳 至 軸 突 末 端, 刺 激 囊 泡 藉 由 胞 泄 作 用, 將 神 經 傳 導 物 質 是 放 到 突 觸 間 隙 被 釋 放 的 神 經 傳 導 物 質 擴 散 到 突 觸 後 神 經 元 並 與 其 細 胞 膜 上 的 受 體 結 合, 並 進 而 在 突 觸 後 神 經 元 產 生 神 經 衝 動 二 腦 部 疾 病 之 症 狀 及 成 因 以 下 分 為 神 經 性 及 精 神 性 腦 部 疾 病 分 別 簡 介 其 症 狀 與 成 因 01. 神 經 性 腦 部 疾 病 之 症 狀 與 成 因 A. 帕 金 森 氏 症 (Parkinson s disease) 帕 金 森 氏 症 最 明 顯 的 症 狀 就 是 神 經 元 大 量 死 亡, 患 者 身 體 運 動 失 調 失 控, 主 要 症 狀 有 四 肢 顫 抖 肌 肉 僵 直 行 動 遲 緩 困 難 以 及 不 自 主 的 扭 轉 旋 轉 運 動 ( 註 三 ) 巴 金 氏 症 患 者 的 神 經 元 死 亡, 起 因 於 細 胞 體 內 累 積 大 量 毒 性 蛋 白 正 常 的 細 胞 中,DNA 轉 譯 成 一 多 肽 鏈, 經 由 伴 護 蛋 白 折 疊 成 正 確 的 立 體 構 形, 形 成 功 能 正 常 的 蛋 白 質, 而 構 形 不 正 確 的 蛋 白 質, 不 是 經 由 伴 護 蛋 白 再 次 摺 疊, 便 是 被 泛 素 - 蛋 白 質 清 除 系 統 分 解, 因 此 細 胞 內 不 會 有 毒 性 蛋 白 累 積 ( 註 四 ) 但 是 帕 金 森 氏 症 患 者 黑 質 的 多 巴 胺 神 經 元 無 法 正 確 執 行 毒 性 蛋 白 的 修 復 與 移 除, 造 成 毒 性 蛋 白 累 積 於 神 經 元 內, 導 致 黑 質 多 巴 胺 神 經 元 流 失 基 底 核 涵 括 黑 質, 專 司 運 動 功 能 的 協 調, 因 此 黑 質 功 能 降 低, 將 導 致 運 動 功 能 障 礙 ( 註 五 ) B.Huntington 舞 蹈 症 Huntington 舞 蹈 症 的 命 名 源 自 對 患 者 行 為 的 描 述 Huntington 舞 蹈 症 患 者 的 四 肢 軀 幹 會 出 現 不 自 主 不 規 律 且 短 暫 的 動 作, 且 認 知 能 力 降 低, 還 會 有 精 神 方 面 的 退 化, 例 如 : 人 格 改 變, 憂 鬱 或 衝 動 等 平 均 自 發 病 起 十 五 年 左 右,Huntington 舞 蹈 症 病 患 因 為 嚴 重 的 運 動 失 能, 認 知 功 能 喪 失, 吞 嚥 以 及 呼 吸 而 死 於 細 菌 感 染 的 併 發 症 ( 註 六 ) 3/3
Huntington 舞 蹈 症 是 一 種 遺 傳 性 疾 病, 患 者 的 Huntington 基 因 出 現 一 連 串 的 CAG 序 列, 這 些 不 正 常 的 序 列 將 轉 譯 成 重 覆 之 麩 胺 醯 酸, 並 聚 集 形 成 蛋 白 質 團 塊, 阻 斷 電 子 傳 遞 鏈, 造 成 氧 化 壓 力, 啟 動 細 胞 凋 亡 機 制, 導 致 細 胞 死 亡, 而 且, Huntington 舞 蹈 症 常 集 中 攻 擊 紋 狀 體, 紋 狀 體 位 於 基 底 核 中, 負 責 接 受 運 動 區 皮 質 的 訊 息, 調 節 視 丘 對 於 運 動 區 皮 質 的 興 奮 性 迴 饋 刺 激 的 程 度 因 此, 紋 狀 體 的 損 害 將 造 成 運 動 不 協 調 的 症 狀 Huntington 舞 蹈 症 亦 會 在 其 他 神 經 元 造 成 傷 害, 人 格 的 遽 變 情 緒 的 不 穩 定 來 自 血 清 素 神 經 元 的 損 傷 ( 註 七 ) 02. 精 神 性 疾 病 之 症 狀 與 成 因 A. 精 神 分 裂 症 一 般 而 言, 精 神 分 裂 症 病 患 皆 具 有 強 烈 的 幻 覺 以 及 幻 聽, 並 伴 隨 著 嚴 重 的 妄 想 症, 致 使 病 患 語 無 倫 次, 型 為 混 亂 且 與 現 實 脫 節, 這 即 是 一 般 人 對 精 神 分 裂 病 患 的 誤 解 來 源, 而 認 為 病 患 中 邪 了 這 是 精 神 分 裂 症 較 不 為 人 知 的 部 份, 患 者 常 會 出 現 情 感 表 達 遲 緩, 思 考 及 言 語 單 調 且 貧 乏 以 及 社 交 能 力 降 低 等 症 狀 但 事 實 上 生 理 變 化 才 是 其 主 因 ( 註 八 ) 精 神 分 裂 的 症 狀 起 因 為 不 同 多 巴 胺 的 功 能, 分 別 呈 現 過 高 正 常 以 及 過 低 的 現 象, 症 狀 彼 此 矛 盾, 而 造 成 病 患 無 法 分 辨 現 實 及 虛 幻 進 一 部 分 所 其 異 常 現 象 於 腦 部 的 位 置, 下 皮 質 (Suboortico) 的 多 巴 胺 功 能 過 高, 是 正 性 症 狀 的 主 因, 而 負 性 症 狀 則 在 於 前 額 葉 多 巴 胺 過 低 ( 註 九 ) B. 憂 鬱 症 情 緒 低 落 明 顯 對 事 物 失 去 興 趣 嗜 睡 或 失 眠 動 作 遲 緩 容 易 疲 倦 或 失 去 活 力 無 價 值 感 或 強 烈 罪 惡 感 注 意 力 不 集 中 或 猶 豫 不 決 經 常 出 現 負 面 想 法 ( 註 十 ) 5- 羥 色 胺 對 偶 基 因 將 轉 譯 出 血 清 素 轉 送 體, 負 責 血 清 素 的 在 回 收 作 用, 該 基 因 的 組 合 可 能 為 兩 長 兩 短 或 一 長 一 短 較 短 基 因 轉 譯 出 的 血 清 素 轉 運 體 數 量 是 較 長 基 因 的 十 分 之 一, 當 遺 傳 到 一 個 以 上 較 短 的 5- 羥 色 胺 基 因 時, 血 清 素 的 再 回 收 機 制 大 為 降 低, 而 造 成 血 清 素 缺 乏, 運 作 效 率 較 正 常 為 低, 因 此, 有 此 遺 傳 者 抗 壓 力 相 對 較 低, 而 較 容 易 進 入 過 度 憂 鬱 的 惡 性 循 環 當 罹 患 憂 鬱 症 時, 血 清 素 功 能 降 低, 除 了 造 成 情 緒 萎 靡 不 振, 也 會 影 響 多 巴 胺 的 分 泌 量, 造 成 其 運 作 效 能 低 落, 而 導 致 病 患 行 為 與 認 知 失 常 ( 註 十 一 註 十 二 ) 4/4
三 歸 納 神 經 傳 導 物 質 在 上 述 疾 病 擔 任 的 角 色 01. 多 巴 胺 多 巴 胺 在 腦 部 的 分 布 主 要 在 於 黑 質 - 紋 狀 體 系 統, 調 整 及 控 制 認 知 與 運 動 功 能 黑 質 多 巴 胺 神 經 本 體 的 損 害, 會 造 成 運 動 功 能 下 降 ; 而 若 多 巴 胺 神 經 軸 突 所 聯 結 的 紋 狀 體 受 損, 則 會 影 響 運 動 功 能 的 協 調 性 ; 血 清 素 功 能 下 降 導 致 多 巴 胺 分 泌 量 降 低, 一 樣 會 出 現 活 動 遲 緩 認 知 障 礙 等 症 狀 ; 相 反 的, 多 巴 胺 功 能 亢 進 則 造 成 衝 動 及 患 之 幻 覺 等 症 狀 由 此 可 知, 多 巴 胺 異 常 影 響 的 是 認 知 及 運 動 能 力 02. 血 清 素 受 到 血 清 素 轉 運 體 過 少 的 影 響, 回 收 量 不 足, 造 成 軸 突 末 端 缺 乏 血 清 素, 導 致 效 能 降 低, 而 有 情 緒 低 落 精 神 萎 靡 的 症 狀 故 知 血 清 素 異 常 影 響 的 是 情 緒 起 伏 四 對 於 神 經 傳 導 物 質 異 常 的 治 療 對 策 01. 傳 統 抗 精 神 病 藥 至 於 治 療 憂 鬱 症 則 使 用 TAC SSRI MAOI 等 藥 物, 針 對 神 經 傳 導 物 質 的 再 回 收 抑 制 分 解 酵 素 等 作 用, 強 化 血 清 素 的 效 能 ( 註 十 三 ) 02. 補 充 多 巴 胺 之 不 足 因 應 多 巴 胺 缺 乏 所 引 發 的 症 狀, 長 給 予 患 者 多 巴 胺 的 前 體 左 旋 多 巴, 以 增 加 腦 中 多 巴 胺 的 含 量, 隨 著 用 藥 日 久, 劑 量 也 隨 之 增 加, 副 作 用 也 更 加 強 烈, 卻 只 能 減 緩 症 狀, 無 法 根 治 ( 註 十 四 ) 03. 深 層 腦 部 電 極 對 巴 金 森 氏 症 或 Huntington 舞 蹈 症 患 者, 施 以 外 科 手 術, 將 電 極 植 入 腦 部, 以 電 流 調 控 多 巴 胺 之 分 泌, 減 緩 症 狀 ( 註 十 五 ) 04. 植 入 再 生 細 胞 人 體 的 視 網 膜 色 素 上 皮 細 胞 能 產 生 左 旋 多 巴, 理 論 上, 將 其 植 入 病 患 腦 中 或 許 能 穩 定 的 提 供 左 旋 多 巴 目 前 已 進 入 臨 床 實 驗 階 段, 未 來 將 可 能 造 福 眾 多 病 患 ( 註 十 六 ) 05. 去 除 摺 疊 錯 誤 的 蛋 白 使 用 藥 物 激 活 泛 素, 促 進 泛 素 - 蛋 白 質 分 解 系 統 的 功 能, 減 少 毒 性 蛋 白 的 累 積, 以 保 護 神 經 元 不 受 毒 性 蛋 白 之 摧 殘 但 此 類 藥 勢 必 會 影 響 細 胞 中 蛋 白 質 的 表 現, 5/5
故 是 否 適 用 於 人 體 尚 需 研 究 ( 註 十 七 ) 参 結 論 在 我 的 探 索 中 發 現, 神 經 傳 導 物 質 的 異 常 是 腦 部 疾 病 的 現 象, 可 以 說 是 發 現 疾 病 的 第 一 步 而 其 疾 病 的 源 頭 - 基 因 - 則 可 做 為 預 測 疾 病 的 上 游 指 標 但 是 人 類 的 遺 傳 密 碼 如 此 龐 大, 縱 然 繁 瑣 的 定 序 工 程 已 經 完 成, 像 要 確 實 的 了 解 每 一 段 DNA 序 列 的 表 現, 大 量 的 統 計 資 料 是 不 可 或 缺 的, 這 即 是 研 究 特 定 基 因 的 瓶 頸 未 來 若 能 全 球 性 的 進 行 相 關 資 料 的 連 結 與 統 整, 必 然 對 神 經 系 統 乃 至 整 個 人 體 的 遺 傳 性 疾 病 的 治 療 研 究 有 諸 多 助 益 在 治 療 方 面, 直 接 影 響 異 常 基 因 的 表 現 有 其 危 險 性, 但 配 合 基 因 的 研 究, 或 許 能 以 矯 正 蛋 白 質 的 異 常 為 治 療 的 取 向 期 待 在 未 來 能 藉 由 腦 部 疾 病 的 研 究, 增 進 人 類 對 於 疾 病 的 治 癒 力, 打 造 有 尊 嚴 有 活 力 的 人 生 肆 引 註 資 料 註 一 : 生 物 精 神 醫 學 P.29 胡 國 海 林 信 男 著 國 立 台 灣 大 學 醫 學 院 出 版 委 員 會 1995 註 二 : 生 物 學 - 下 冊 P.1276 Campbell & Reece 著 鍾 楊 聰 葉 開 溫 崔 文 慧 徐 歷 鵬 譯 偉 明 圖 書 有 限 公 司 & 台 灣 培 生 教 育 出 版 股 份 有 限 公 司 2005 註 三 : 科 學 人 雜 誌 http://sa.ylib.com/read/readshow.asp?fdocno=720&docno=1153 註 四 : 同 註 三 註 五 : 林 口 長 庚 醫 院 神 經 外 科 中 心 http://www.cgmh.com.tw/neurosurgery/disease/parkinson/basal_ggl.html 註 六 : 高 醫 遺 傳 諮 詢 中 心 http://www.ohayoo.com.tw/%a8u%a8%a3%afe%aff-%a6%eb%a4b%b9y%bbr% C1%D0%AFg.htm 註 七 : 缺 氧 誘 發 因 子 對 三 硝 基 丙 酸 細 胞 毒 性 之 抑 制 作 用 與 其 保 護 機 轉 之 探 討 P.2 楊 雅 婷 2002 註 七 : 精 神 科 疾 病 之 治 療 P.3 胡 國 海 國 家 圖 書 館 全 國 碩 博 士 論 文 資 訊 網 註 九 : 同 註 七 P.6 註 十 : 財 團 法 人 董 氏 基 金 會 http://www.jtf.org.tw/ 註 十 一 :Sciscape 科 景 http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1351 6/6
註 十 二 : 醫 療 先 知 系 列 http://www.pts.org.tw/~web01/dna/dna_5.htm#3 註 十 三 : 21 世 紀 臨 床 精 神 藥 物 學 P.1~40 沈 武 典 著 合 記 圖 書 出 版 社 2002 註 十 四 : 同 註 三 註 十 五 : 大 紀 元 周 報 http://tw.epochtimes.com/bt/6/4/11/n1283474p.htm 註 十 六 :Sciscape 科 景 http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1927 註 十 七 : 同 註 三 7/7