运动神经元病有几种不同的类型，肌萎缩侧索硬化（ALS）是其主要类型，美国有时也将运动神经元病通称为肌萎缩侧索硬化症。在这里，我们就将这两种称呼都认为是同一种疾病的不同叫法吧。

　　我们知道，中枢神经系统包括大脑和脊髓，大脑和脊髓主要是由三种细胞组成的：神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞。神经元是我们机体感知外界环境、分析处理上述感知、发出对机体的指令进行行动的主要单位，就像一台电脑；星形胶质细胞主要发挥支持、营养和保护神经元的作用；少突胶质细胞就像电脑的各个电源线、传输线的金属线外面所包裹的那层绝缘层，防止各条线路之间发生短路。

　　迄今为止，ALS的确切病因和发病机制尚不明确。研究显示遗传因素、神经毒素、谷氨酸兴奋毒性、神经元凋亡、慢性病毒感染、自身免疫、生长因子缺乏等因素都可能作为病因或者致病过程中的一个环节参与疾病的发生和发展。

　　遗传因素是家族性ALS(familial amyotrophic lateral sclerosis, FALS)的病因，同时可能参与散发性（就是非遗传性的）ALS (Sporadic amyotrophic lateral sclerosis, SALS)的发病，但是确切的致病机制还不清楚。约有5-10%的ALS病人是家族性ALS，绝大多数家族性ALS是常染色体显性遗传，也就是说既可以传给男孩，也可以传给女孩，从而使他们发病。1993年，Rosen等人发现家族性ALS的发生与位于21号染色体上的铜/锌超氧化物歧化酶(SOD1)基因突变有关。现在已发现的人类SOD1基因变异类型共有100多种。约20%的家族性ALS和4%的散发性ALS与SOD1基因突变有关。

　　SOD1基因位点突变模型与人类ALS的病理变化和临床症状比较接近，因此对这一模型的研究最多。目前研究认为SOD1突变造成选择性运动神经元损伤的机制可能有：

　　SOD1基因产物由于突变拥有了某种细胞毒性，作用于中枢神经系统的多种细胞，但由于运动神经元胞体大、轴突长、代谢旺盛，对损伤敏感且难以再生，因而表现为选择性运动神经元损伤。另外可能还与选择性神经元凋亡、异常蛋白聚合物形成、细胞氧化应激损伤增加等因素有关。

　　除了基因突变，神经毒素被认为是ALS的另一个潜在病因。通过对ALS的发病率进行流行病学调查发现，关岛查摩洛人的ALS发病率是世界其他地区的50倍。当地的一种蓝绿藻（念珠菌属植物），寄居于苏铁树的根部，能产生甲氨基丙氨酸（beta-methylamino-L-alanine，BMAA）。这种神经毒性物质顺着食物链（蓝绿藻-苏铁树种子-狐蝠-人）进行传递，生物体内的BMAA浓度逐渐累积增高。据检测当地ALS患者脑组织中毒素浓度是蓝绿藻中的10-240倍。BMAA是谷氨酸受体激动剂，可以通过兴奋代谢性谷氨酸受体造成神经元内钙超载，进而引起运动神经元损伤。进一步的研究发现所有蓝绿藻类生物都可以产生BMAA，而蓝绿藻类几乎存在于所有的自然水体中，提示这种神经毒素可能作为一种危险因素广泛影响人类的健康。

　　大量研究数据显示，兴奋性氨基酸，特别是谷氨酸的兴奋毒性是造成运动神经元损伤的重要机制。Rothstein发现ALS病人脑脊液中的谷氨酸水平比正常人增高100%至200%。使用特异性抗体检测谷氨酸转运体三种亚型，转运体亚型基因敲除实验均证实脑脊液中谷氨酸水平升高是由于星形胶质细胞上的谷氨酸转运体EAAT2蛋白数量减少，导致突触间隙谷氨酸重摄取障碍所造成的。细胞突触间隙和周围谷氨酸浓度升够后，通过激活非NMDA受体(AMPA受体和KA受体)引起细胞内钙离子浓度持续增高，触发多种机制导致神经元死亡。

 　　其他的发病机制还涉及异常自身抗体、慢性病毒感染、动力蛋白异常导致的神经元逆向轴突运输障碍、小胶质细胞激活和炎症损伤、神经生长因子异常、外伤等。总之，根据目前的资料分析，ALS可能是以基因突变和遗传易感性为基础，受多种环境因素刺激致病的。

　　综上所述，运动神经元病的病因绝对不是单一的一个因素，而是许多种不同病因所导致的相同（或者相似）的疾病。对某一个病人来说，他可能是由于基因突变所导致的发病；而对第二个病人来说，可能是由于饮食所摄入的毒素在体内长期大量蓄积而致病的；对第三个病人来说，可能是由于某种原因导致星形胶质细胞处理神经肌肉接头处的兴奋性氨基酸能力下降所造成的。

　　运动神经元病的临床表现也因人而异，差异很大，最早发病的部位、疾病进展速度、对力如肽（力鲁唑）和神经干细胞移植治疗的敏感性，都有着较大的个体差异。这些都充分证明其病因是多样性的。