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乙醯膽鹼的神秘角色：為什麼它是我們神經系統的關鍵？
乙醯膽鹼（Acetylcholine，ACh）是一種在許多類型動物（包括人類）的大腦和身體中作為神經傳導物質發揮作用的有機化合物。它的名稱來源於其化學結構：它是醋酸和膽鹼的酯化物。在體內使用或受乙醯膽鹼影響的部位被稱為膽鹼能區域。乙醯膽鹼是神經肌肉接頭的神經傳導物質，這意味著它是神經系統的運動神經元釋放的化學物質，從而啟動肌肉，這使得影響膽鹼能系統的藥物可能有非常危險的效果，範圍從癱瘓到痙攣。
乙醯膽鹼被認為是自律神經系統的重要神經傳導物質，它在交感神經系統和副交感神經系統中均有作用，特別是在副交感神經系統中。
在大腦中，乙醯膽鹼不僅做為神經傳導物質，還擔任神經調節劑的角色。大腦中存在著多個膽鹼能區域，每個區域具有不同的功能，例如，在覺醒、注意力、記憶和動機方面發揮重要作用。研究顯示，乙醯膽鹼還存在於非神經來源的細胞以及微生物中，並且其合成、降解及細胞攝取的酶已追溯至早期的單細胞真核生物的起源。
乙醯膽鹼的肌肉激活功能以及在自律神經系統和大腦中的其他功能，使得許多重要藥物透過改變膽鹼能傳遞來發揮效果。例如，植物、動物和細菌產生的某些毒素和神經毒劑（如沙林）通過其對神經肌肉接頭的影響來造成癱瘓或過度激活肌肉。一些作用於乙醯膽鹼特殊受體的藥物，如阿托品，在大量劑量下可有毒，但在小劑量下常用於治療某些心臟病和眼疾。
化學特性
乙醯膽鹼是被酰基化的膽鹼分子。由於帶有電荷的銨陽離子群，乙醯膽鹼無法穿透脂質膜。當該分子外部引入時，它仍然保持在細胞外空間，目前認為該分子不會穿過血腦屏障。
生物化學功能
乙醯膽鹼在某些神經元中由酶膽鹼乙酰轉移酶合成，該酶是由膽鹼和乙酰輔酶A合成而來。膽鹼能神經元能夠產生乙醯膽鹼，且存在於大腦基底前腦的梅尼爾底核等中央膽鹼能區域。酶乙醯膽鹼酯酶則將乙醯膽鹼轉化為不活躍的代謝產物膽鹼和乙酸，它在突觸間隙中含量豐富，且快速清除自由乙醯膽鹼的作用對於正常的肌肉功能至關重要。
某些神經毒素通過抑制乙醯膽鹼酯酶的活性，導致神經肌肉接頭處乙醯膽鹼的過剩，進而造成呼吸所需肌肉的癱瘓及心臟搏動的停止。
功能
乙醯膽鹼在中樞神經系統（CNS）和周邊神經系統（PNS）中都發揮重要作用。在中樞神經系統中，來自基底前腦的膽鹼能投射支援著目標區域的認知功能；而在周邊神經系統中，乙醯膽鹼則啟動肌肉並在自主神經系統中扮演主要神經傳導物質的角色。
細胞效應
乙醯膽鹼通過與細胞表面受體結合並激活這些受體來發揮其作用。乙醯膽鹼受體主要分為兩類：尼古丁受體和蕈毒素受體，它們以不同方式對乙醯膽鹼作出反應。尼古丁乙醯膽鹼受體是配體門控的離子通道，能夠通過不同的離子（鈉、鉀、鈣）來進行訊息的傳遞。
自律神經系統
自律神經系統控制著一系列不隨意和無意識的身體功能，主要分為交感神經系統和副交感神經系統。交感神經系統的主要功能是動員身體進行應對，副交感神經系統的功能則是處於休息、再生、消化和繁殖的狀態。這兩個系統都利用乙醯膽鹼，但使用方式不同。
疾病與失調
例如，重症肌無力是一個以肌肉無力和疲勞為特徵的疾病，當身體不當地產生抗體攻擊乙醯膽鹼尼古丁受體，從而抑制乙醯膽鹼信號傳遞時，便會發症。透過競爭性抑制乙醯膽鹼酯酶的藥物（如新斯的明、蟲草素等）能有效治療此類症狀。
藥理學
在臨床上，藥物可以通過阻斷、抑制或模仿乙醯膽鹼的作用來發揮效用。乙醯膽鹼受體的激動劑和拮抗劑都能直接或間接對受體產生影響。儘管由於多重效應、不具選擇權且被膽鹼酯酶快速失活，乙醯膽鹼本身沒有作為靜脈注射藥物的治療價值，但在白內障手術中以眼藥水形式用於促使瞳孔收縮。
乙醯膽鹼在我們的神經系統中發揮著不可或缺的角色，在現代醫學的應用中反映出其重要性。然而，就在我們的生活中，是否基於對這一關鍵化學物質的理解，能進一步掌握我們自身健康的奧秘？
