章節概覽#

本章探討作用於蕈毒鹼性乙醯膽鹼受體(muscarinic acetylcholine receptors, mAChRs)的兩類藥物:蕈毒鹼性致效劑(muscarinic agonists,擬副交感神經藥)蕈毒鹼性拮抗劑(muscarinic antagonists,抗膽鹼藥)。乙醯膽鹼(acetylcholine, ACh)經由副交感(與部分交感膽鹼性)神經支配,調控心臟、血管、呼吸道、泌尿道、胃腸道、眼與腺體分泌。理解這些器官的生理反應,是預測藥物治療用途與不良反應的基礎。

乙醯膽鹼的器官效應#

各器官效應主要由不同 mAChR 亞型介導:

  • 心血管系統:心臟效應主要由 M2 受體(偶聯 Gi/Go)介導——增加 ACh 活化的 K⁺ 電流(IK-ACh)、抑制 L 型 Ca²⁺ 電流與起搏電流(If),造成竇房結(SA node)減速、房室結(AV node)傳導變慢與不反應期延長。血管舒張則由血管內皮細胞上的 M3 受體介導,活化 Gq–PLC–IP3 路徑,經 NO 合成酶產生一氧化氮(NO,即內皮衍生鬆弛因子)使平滑肌鬆弛。內皮受損時,ACh 反而作用於平滑肌上的 M3 受體造成血管收縮。
  • 呼吸道:副交感系統主導支氣管張力;ACh 經 M3 受體造成支氣管收縮與氣管支氣管分泌增加。
  • 泌尿道:薦髓副交感支配使逼尿肌收縮、排尿壓上升。膀胱以 M2 受體最多,但逼尿肌收縮主要由 M3 介導。
  • 胃腸道:迷走輸入增加張力、收縮幅度與分泌;M2 受體最多,但胃腸蠕動的膽鹼性控制主要由 M3 介導。
  • 腺體分泌與眼:淚腺、鼻咽、唾液、汗腺分泌主要由 M3 介導(唾液分泌 M1 亦參與)。眼部 ACh 使瞳孔括約肌收縮(縮瞳,miosis)與睫狀肌收縮(近距離調節),由 M3 主導。

蕈毒鹼性受體致效劑#

分為兩大類:

膽鹼酯類(choline esters)#

  • 乙醯膽鹼(ACh):易被膽鹼酯酶水解、作用短暫,極少全身給藥;眼科手術中局部用於誘導縮瞳。
  • methacholine(乙醯-β-甲基膽鹼):較耐水解、選擇性偏蕈毒鹼(心血管效應最明顯),吸入給藥用於診斷支氣管氣道過度反應性。
  • carbacholbethanechol(胺甲醯酯類):幾乎完全抗膽鹼酯酶水解。carbachol 保留顯著菸鹼活性(尤其在自主神經節),局部用於青光眼與手術縮瞳;bethanechol 以蕈毒鹼作用為主,作用於胃腸道與膀胱,治療無器質性阻塞的尿滯留。

天然擬膽鹼生物鹼及其同類物#

  • muscarine(分離自毒蠅傘 Amanita muscaria):幾乎只作用於蕈毒鹼受體,是受體命名的依據;具毒理學意義,無治療用途。
  • pilocarpine:以蕈毒鹼作用為主、為部分致效劑,汗腺特別敏感;治療頭頸放療後或乾燥症候群(Sjögren’s syndrome)相關的口乾(xerostomia),並局部用於青光眼與縮瞳。
  • cevimeline:對淚腺與唾液腺上皮的 M3 受體高親和性,唾液促進作用持久,副作用可能比 pilocarpine 少。
  • arecoline(檳榔 Areca catechu 主要生物鹼):亦作用於菸鹼受體。

季銨型膽鹼酯(如 carbachol、bethanechol)口服吸收差、難以穿越血腦障壁;三級胺(pilocarpine、arecoline)吸收佳並可進入 CNS;muscarine 雖為季銨型吸收差,但攝食仍可中毒並有 CNS 效應。

禁忌與不良反應#

不良反應為蕈毒鹼刺激的可預期後果。重要禁忌包括氣喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、泌尿道或胃腸道阻塞、消化性潰瘍、伴心搏過緩的心血管疾病、低血壓與甲狀腺功能亢進。常見不良反應:出汗、腹瀉、腹絞痛、噁心嘔吐、膀胱緊迫感、調節困難與低血壓。

蕈毒鹼性受體拮抗劑#

包含三類:1) 天然生物鹼 atropinescopolamine;2) 半合成衍生物(如 homatropine、tropicamide、methscopolamine、ipratropium、tiotropium);3) 具亞型選擇性的合成衍生物(pirenzepine 偏 M1,darifenacin、solifenacin 偏 M3)。

作用機制與器官敏感度#

  • 拮抗劑與 ACh 競爭蕈毒鹼受體上的共同結合位,屬競爭性拮抗,可被足夠濃度的 ACh 克服。
  • atropine 對不同 mAChR 亞型無選擇性;不同器官對阻斷的敏感度不同(Table 9–2)。

atropine 劑量效應的層級(Table 9–2):小劑量先抑制唾液與支氣管分泌、出汗;劑量加大依序出現瞳孔散大(mydriasis)、調節麻痺(cycloplegia)、心搏加速、抑制排尿與胃腸蠕動,最後才抑制胃酸分泌。因此抑制胃酸的劑量幾乎必然伴隨口乾、視覺調節障礙等副作用。

atropine 的器官效應#

  • 心臟:主要使心率改變。臨床劑量(0.4–0.6 mg)可因阻斷 SA 結突觸前 M1 自體受體而短暫減慢心率;較大劑量阻斷 SA 結 M2 受體解除迷走張力而致心搏過速。可解除多種反射性迷走心搏減慢或心搏停止。
  • 呼吸道:阻斷迷走張力造成支氣管擴張、減少分泌;可抑制 histamine、bradykinin、類二十碳酸等間接引起的反射性支氣管收縮,是與 β 致效劑合用治療氣喘與 COPD 的基礎。
  • :散瞳與調節麻痺,導致畏光與近物模糊;局部 atropine 作用可持續 7–12 天。可能誘發隅角閉鎖型青光眼的眼壓上升。
  • 胃腸道:完全阻斷 ACh 對腸道的作用,但對迷走刺激的反應僅部分抑制(因腸神經系統含非膽鹼性神經元,且迷走刺激 gastrin 分泌是經 GRP 而非 ACh)。
  • 分泌與體溫:唾液分泌對阻斷特別敏感;抑制汗腺分泌使皮膚乾熱,大劑量可致體溫上升。
  • CNS:atropine 治療劑量對 CNS 影響小;中毒劑量引起躁動、定向力障礙、幻覺、譫妄。scopolamine 較易穿越血腦障壁,治療劑量即有 CNS 抑制(嗜睡、失憶、減少 REM 睡眠),並可防暈動病(motion sickness)。

atropine 高(中毒)劑量的典型表現可用助記語記憶:「Red as a beet(潮紅)、Dry as a bone(乾燥)、Blind as a bat(視物模糊)、Hot as a firestone(發熱)、Mad as a hatter(譫妄)」。

蕈毒鹼性拮抗劑的治療用途#

呼吸道#

  • ipratropiumtiotropium(季銨化合物,吸入給藥、不進入 CNS):用於 COPD,對多數氣喘患者效果較差。ipratropium 一日四次;tiotropium 作用持續 24 小時、一日一次。
  • tiotropium 對 M1、M3 較具選擇性,對 M2 親和性低,可減少阻斷突觸前 M2 而增加 ACh 釋放的反效果;兩者對黏液纖毛清除的抑制作用都比 atropine 小。
  • ipratropium 也經鼻吸入用於普通感冒或過敏/非過敏性鼻炎的鼻漏。

泌尿生殖道(膀胱過動症)#

  • 用於膀胱過動症(overactive bladder):oxybutynin、tolterodine、trospium chloride、darifenacin、solifenacin、fesoterodine(Table 9–3 整理製劑與劑量)。
  • 主要不良反應為蕈毒鹼阻斷的後果:口乾、視物模糊、便秘、消化不良;口乾是停藥最常見原因。
  • CNS 副作用(嗜睡、頭暈、混亂)在老年人尤需注意;trospium(季銨)、darifenacin 與 solifenacin(相對選擇性 M3、對 CNS 的 M1 影響小)較少 CNS 效應。
  • 代謝注意:oxybutynin 與 solifenacin 經 CYP3A4 代謝;tolterodine、darifenacin 經 CYP2D6/CYP3A4;trospium 主要經腎排除(腎功能不全須減量);fesoterodine 為前驅藥,水解為 tolterodine 的活性代謝物。

胃腸道#

  • 曾廣泛用於消化性潰瘍,但抑酸劑量副作用顯著,已被 H2 受體拮抗劑與質子幫浦抑制劑取代。
  • pirenzepine(偏 M1)在低劑量即可抑制胃酸分泌而較少影響唾液與心率,於歐洲、日本、加拿大用於消化性潰瘍(美國未上市)。
  • glycopyrrolate(季銨)與 belladonna 生物鹼用於降低胃腸張力與蠕動;dicyclomine 用於腹瀉型腸躁症。

眼科#

  • 局部給藥產生散瞳與調節麻痺,用於眼底檢查、虹膜睫狀體炎、屈光測量等。
  • 因 atropine 作用太久,眼科偏好作用較短的 homatropine、cyclopentolate、tropicamide(詳見眼科專章)。

心血管系統#

  • 臨床用途有限:可用於急性心肌梗塞(尤其下壁/後壁)伴過度迷走張力造成的竇性心搏過緩或 AV 結阻滯;劑量須謹慎(過低可致反常性心搏過緩,過高致心搏過速而增加心肌耗氧)。

CNS(帕金森病與暈動病)#

  • 中樞作用的拮抗劑(benztropine、trihexyphenidyl、biperiden,皆為三級胺)用於帕金森病的輔助治療與抗精神病藥引起的錐體外症狀。
  • scopolamine(含經皮貼片 TRANSDERM SCOP,貼於耳後乳突區)是預防暈動病最有效的藥物,須預防性使用。

麻醉與抗膽鹼酯酶中毒#

  • atropine 用於阻斷手術中迷走反射;與 neostigmine 併用以阻斷後者逆轉肌鬆時的擬副交感作用。
  • 大劑量 atropine 用於有機磷酸酯抗膽鹼酯酶中毒的治療(詳見抗膽鹼酯酶藥物一章)。

許多 H1 抗組織胺、phenothiazines 與三環抗憂鬱劑(如 protriptyline、amitriptyline)以及部分非典型抗精神病藥(如 clozapine、olanzapine)也阻斷蕈毒鹼受體,足量時可產生類 atropine 中毒症候群。嬰幼兒對蕈毒鹼拮抗劑的毒性特別敏感。

毒理學#

蕈菇中毒(mycetism)#

  • muscarine 型InocybeClitocybe 等):攝食後 30–60 分鐘出現流涎、流淚、噁心嘔吐、腹絞痛、腹瀉、支氣管痙攣、心搏過緩、低血壓與休克;以 atropine(每 30 分鐘肌注 1–2 mg)有效阻斷。
  • Amanita muscaria:毒性來自 muscimol、ibotenic acid 等異噁唑衍生物的神經與致幻作用;治療以支持為主,興奮為主時用 benzodiazepine,atropine 常加重譫妄。
  • 致命型(Amanita phalloides 等):占致死病例 >90%,主要毒素為 amatoxins(環狀八肽,抑制 RNA 聚合酶 II),造成肝腎與胃腸黏膜細胞死亡;經無症狀期後出現肝腎衰竭,多在 4–7 天內死亡,治療以支持為主。

抗蕈毒鹼藥物中毒#

  • 天然 belladonna 生物鹼的誤食或過量是中毒的重要原因。
  • 確診可用緩慢靜注抗膽鹼酯酶藥 physostigmine;若未引出預期的流涎、出汗、心搏過緩與腸蠕動亢進,則幾可確定為 atropine 類中毒。
  • 治療:限制腸道吸收;physostigmine 可快速消除大劑量 atropine 引起的譫妄與昏迷(但代謝快、可能須重複給藥);明顯興奮時用 benzodiazepine 鎮靜與控制抽搐;勿用 phenothiazines 或具抗蕈毒鹼活性的藥物(會加重毒性);必要時支持呼吸與控制高熱(冰袋、酒精拭浴,尤其兒童)。

臨床總結#

蕈毒鹼受體藥物用途廣泛:致效劑用於尿滯留與口乾;拮抗劑用於膀胱過動症、COPD 與胃腸蠕動增加;兩者在眼科皆有重要用途。五種 mAChR 亞型的選殖與基因剔除小鼠研究,促成對亞型選擇性致效劑/拮抗劑的開發期待,並探索異位調節劑(allosteric modulators)以提升選擇性,有望用於阿茲海默症與帕金森病等 CNS 疾病。