114年:心肺基礎

Benzodiazepine類藥物的作用機轉與下列何種神經傳遞物質有關?

Aacetylcholine
BGABA
Cglutamate
Ddopamine

詳細解析

本題觀念:

本題考 benzodiazepine(BZD)類藥物的作用機轉所牽涉的神經傳遞物質。BZD 不會直接開啟離子通道,而是透過「異位調節(allosteric modulation)」來增強一種抑制性神經傳遞物質的作用。

選項分析

(A) acetylcholine ❌ 乙醯膽鹼(Acetylcholine, ACh)是菸鹼型(nicotinic)與蕈毒型(muscarinic)受體的傳遞物質,與自律神經功能和神經肌肉接合處有關。BZD 不作用於膽鹼受體系統。

(B) GABA ✅ γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)是中樞神經系統最主要的抑制性神經傳遞物質。BZD 結合在 GABA_A 受體上的 α-γ 次單元介面(benzodiazepine binding site),不是 GABA 本身的結合位點,而是一個異位結合位(allosteric site)。當 BZD 結合後,GABA_A 受體對 GABA 的親和力增加,使氯離子通道開啟頻率(frequency)上升,更多 Cl⁻ 流入細胞內導致膜電位過極化(hyperpolarization),神經元興奮性下降。

重要區別:BZD 增加的是通道「開啟頻率」;barbiturates 則延長通道「開啟時間(duration)」。兩者最終都增強 GABA 介導的抑制作用,但機轉細節不同,這也是考試常見的比較題。

(C) glutamate ❌ 麩胺酸(Glutamate)是中樞最主要的興奮性神經傳遞物質,作用於 NMDA、AMPA、kainate 受體。BZD 不直接影響 glutamate 系統。(注意:酒精與 ketamine 才與 glutamate/NMDA 系統有關。)

(D) dopamine ❌ 多巴胺(Dopamine)是獎賞迴路(reward pathway)與運動控制的關鍵傳遞物質。抗精神病藥物(如 haloperidol)、帕金森病用藥(如 levodopa)才主要與 dopamine 系統有關。BZD 雖間接可能影響 dopamine 迴路(如減少焦慮相關的 DA 變化),但其核心藥理機轉與 dopamine 無關。

答案解析

答案為 (B)。BZD 的核心藥理就是「加強 GABA_A 受體的抑制功能」。

GABA_A 受體是配體門控氯離子通道(ligand-gated Cl⁻ channel),由五個次單元組成(常見組合:2α + 2β + 1γ)。GABA 結合在 α-β 介面;BZD 結合在 α-γ 介面。沒有 GABA 同時存在時,BZD 單獨不會打開通道——這就是為什麼 BZD 的安全性比 barbiturates 高(overdose 時不容易單獨致死)。

核心知識點

  • BZD = GABA_A 正向異位調節劑(positive allosteric modulator)
  • 增加 Cl⁻ 通道開啟「頻率」→ 過極化 → 抑制
  • Barbiturates 延長 Cl⁻ 通道開啟「時間」
  • BZD 需要 GABA 共存才有效(no intrinsic activity alone)→ ceiling effect → 較安全
  • 解毒劑:flumazenil(BZD 競爭性拮抗劑,同樣作用在 α-γ 介面)

參考資料

  1. Benzodiazepine Modulation of GABA_A Receptors - MDPI
  2. Mechanism of Action - Benzodiazepine Information Coalition
  3. GABA_A receptor subtypes and benzodiazepine use - Frontiers in Psychiatry