大麻学院

FHM成人科普:人体内自然生成的大麻,内源性大麻素系统(ECS)完整解析

我们之中有些人,是为了大麻的精神活性而使用它,有些人则是为了减缓某些症状。但若不是我们的身体,原本就有能与大麻中的THC等,活性物质交互作用的生理系统,大麻并不会有任何效果。

这就是我们的内源性大麻素(endocannabinoid)系统的功能,但它的存在不只是为了让我们享用大麻。它对于我们的身心健康至关重要,因为它负责调控许多,我们生理机制的重要面向。内源性大麻素系统到底在做甚麽?它又是怎麽运作的呢?

维持人体的动态平衡

要瞭解内源性大麻素系统前,先认识一个生物学上的关键概念是很重要的:动态平衡。

动态平衡的概念,是多数的生物系统,都会持续调控其状态,维持在一个狭窄的区间内。我们的身体温不能太高也不能太低、血糖浓度不能太高也不能太低,诸如此类。许多状态需要刚刚好,才能让细胞处于最佳运作状态,而生物有许多精细的机制,让状态回归到最适区。

人体的内源性大麻素系统(endocannabinoid system/ECS),就是一个维持人体动态平衡的关键角色,他让细胞的状态保持在最适区内。

内源性大麻素系统的主要元素

因为其在于维持生物体内动态平衡的关键角色,内源性大麻素系统广泛存在于动物界。它的主要元素在很久以前就已演化出来,并存在于所有脊椎动物身上。

内源性大麻素系统的三个主要元素:

1.细胞表面的大麻素受体(Cannabinoid receptors)。

2.内源性大麻素(Endocannabinoids),能够活化大麻素受体的小分子。

3.分解使用过的,内源性大麻素的代谢酶(Metabolic enzymes)。

1.大麻素受体(Cannabinoid receptors)

大麻素受体存在于细胞表面,并会感知细胞外的状况。它们会将关于细胞外状况的资讯,传递到细胞内,启动细胞对于该状况的反应。

主要的大麻素受体有两种:CB1与CB2。它们不是唯二的大麻素受体,但是是最早被发现,也是相关研究最完整的。CB1是大脑中数量最多的受体之一,也是与THC交互作用让人飞高的受体;而CB2则较多存在于神经系统之外,像是免疫系统中,然而两种受体都分佈于全身(见下图)。

CB1与CB2受体在人体中的分佈。

CB1与CB2受体,是内源性大麻素系统中的关键角色。它们位于人体中许多不同细胞的表面。这两种受体都遍佈于全身,但CB1在中央神经系统中较多,像是大脑中的神经元上;而CB2则在神经系统之外存在较多,像是免疫系统中。

2.内源性大麻素(Endocannabinoids)

内源性大麻素是像大麻植物中的THC一样,会与大麻素受体结合,并活化受体的分子,但与THC不同,内源性大麻素,是由人体内的细胞自然生成的。(endocannabinoid的endo就是「内在」之意。)

主要的内源性大麻素有两种:AEA(anandamide)花生四烯乙醇胺,与2-AG(2-Arachidonoylglycerol),详见下图。这两种内源性大麻素,是由细胞膜上的类脂肪分子製造而成,且是在有需求时才会产生,这表示它们是在有需要时,马上被製造与使用;而不是像许多其他生物分子,是被製造后储存起来,需要时才释放。

*Anandamide之命名取自梵文,和印度半岛宗教用语的阿难陀(ananda),意为「喜悦、极乐、欣喜」。

AEA与2-AG是两种主要的内源性大麻素。

大麻素是能够活化CB1与CB2等,大麻素受体的分子。AEA与2-AG是人体会自然产生,两种主要内源性大麻素,THC则是由大麻植物产生的精神活性物质。这三种大麻素都能活化CB1与CB2受体,但它们在不同受体的作用强度都不同。

3.代谢酶(Metabolic enzymes)

内源性大麻素系统的第三个元素,是能够快速摧毁,被使用过的内源性大麻素的代谢酶。分解AEA的FAAH与分解2-AG的MAGL,是两种主要的代谢酶。这些酶确保大麻素,在需要时被使用,不被需要时仍持续存在。

这是大麻素与其他,人体内的讯息传递分子的主要差别,贺尔蒙与一般的神经传导物质,会持续存在较长时间,甚至被储存起来供之后使用,内源性大麻素则否。

FAAH与MAGL是内源性大麻素系统中重要的酶。

酶是能够加速人体中化学反应的分子,通常是作用于分解特定分子的反应。FAAH与MAGL是内源性大麻素系统中的关键角色,因为它们能够快速分解内源性大麻素。FAAH分解AEA而MAGL则分解2-AG。这些酶能够快速分解内源性大麻素,但在分解THC等植物的大麻素时则不是那麽有效。

这三种内源性大麻素系统的主要元素存在于人体中几乎所有的重要系统。当细胞因为特定事件而脱离最适区时,这三个元素会被启动,来让状态回归常轨,维持动态平衡。基于这些东西在让状态回归最适区的角色,内源性大麻素系统通常只有在被需要时才会启动。义大利生物分子化学实验室,首席研究员Vincenzo Di Marzo博士,是这样形容的:

「我们说内源性大麻素系统具备促进动态平衡的特性,是因为它在状态脱离动态平衡之后会快速启动,当身体的状态脱离最适区,内源性大麻系统会暂时启动,在特定时空下试图让身体回归动态平衡。」

换句话说,内源性大麻素系统帮助维持身体状况在最适区内。

接下来我们会提供一些内源性大麻素系统在人体的两个面像维持动态平衡的案例:神经系统中的神经元放电,与免疫系统的发炎反应。

内源性大麻素对于脑细胞放电的调控

脑细胞(神经元)之间,透过释放神经传导物质来彼此沟通,每个神经元都要感知,与其连结的神经元释放的讯息,来决定自身是否要释出讯号。不过神经元不能承受太多的刺激,有一个最适合的刺激量区间,过量是有害的。这就是内源性大麻素发挥作用的地方了。

先用一个简化的情境来解释:有一个神经元要感知,另外两个神经元释放的讯息来做出反应。当其中一个被感知的神经元,过于活跃而释出太多讯号时,负责感知的神经元,就会在与过于活跃的神经元接触的地方,製造内源性大麻素。这些内源性大麻素,会移动到过于活跃的神经元那裡,并与其CB1受体结合,释出让它冷静下来的讯息,让状态回归最适区,维持动态平衡。

THC与CBD等植物中的大麻素,是如何与内源性大麻素系统交互作用

植物中的大麻素之所以会有精神活性或是医疗功效,主要的原因就是我们的内源性大麻素系统,能够与它们互动。例如THC就是透过与CB1受体结合来让人High,而AEA等内源性大麻素也会活化CB1。

但为什麽我们没有随时都在High?有几个原因:首先,THC作用于CB1受体的方式,与人体自然生成的内源性大麻素不同。再者,体内能够快速分解AEA等,内源性大麻素的代谢酶无法作用于THC,故THC停留在体内的时间长上许多。

一个重要的观念是大麻素,与其他精神传导物质,这种分子很少只作用于一种受体,它们通常会与许多种受体交互作用。像是来自植物的CBD,就会与大脑中的许多种不同受体交互作用。所以当来自植物的大麻素,作用在与内源性大麻素相同的受体上时,它很可能也同时作用于其他数种受体,因此效果也会有很大的差异。

CBD还有一个有趣的性质,就是它会影响大脑内整体的内源性大麻素浓度,又称为「内源性大麻素音量」。CBD会抑制分解AEA的FAAH酶,因此会藉由防止AEA被分解,来增加AEA的浓度。抑制FAAH酶同时也被发现是治疗焦虑的有效策略,因此CBD的抗焦虑效果可能是来自于,其抑制FAAH酶而增加内源性大麻素音量的作用。

总结

由大麻素受体、内源性大麻素与代谢内源性大麻素的酶,所组成的内源性大麻素系统,是人体内维持动态平衡的关键分子系统。因为其保持细胞与系统,处于最适区内的关键角色,内源性大麻素系统,是被精密调控的,它只有在被需要的当下会启动。这并不代表藉由摄入大麻,或其他方法来启动内源性大麻素系统,能让人体达到完美状态。

如同所有其他的複杂的生物系统,内源性大麻素系统也可能走上歪路。

Di Marzo博士说。

「如果人体因为外在因素或其他病理状况,而自生理动态平衡脱离太久,内源性大麻素系统可能会失去它在时空上的选择性而开始影响不该影响的细胞。」



「在这些案例中,内源性大麻素系统不是有益的,甚至有可能加速疾病发展。」

我们必须知道透过摄入大麻,或是其他方法来启动内源性大麻素系统并不是万灵丹,就像所有的生物机制一样,它的作用是複杂的。

透过瞭解生物的最适区原则(动态平衡),与内源性大麻素系统在细胞层级作用的方式,我们会更懂得欣赏内源性大麻素系统,之所以存在的奥妙,以及许多以大麻为基础的治疗奏效的原因。内源性大麻素系统在人体中,许多不同系统的广泛存在,像是神经系统与免疫系统,为以大麻为基础的治疗,为何对于许多不同的疾病有效果,提供了很好的解释。

分类:大麻学院

有话要说

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com 徽标

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  更改 )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  更改 )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  更改 )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  更改 )

Connecting to %s