本文內容僅供衛生教育與學術參考之用，不構成任何醫療診斷、治療建議或替代正規醫療之用途。D-絲氨酸屬研究用化合物，目前尚未在多數國家獲得食品藥物管理機關核准為膳食補充劑，具有明確的腎毒性風險。
在開始、調整或停止任何補充劑或藥物前，請務必諮詢具備執照的醫師或藥師。本文所引用之研究結論不代表對個別讀者適用性的保證。
目錄
D-絲氨酸（D-Serine）：大腦 NMDA 受體的關鍵共激動劑
D-絲氨酸（D-Serine，化學式 C₃H₇NO₃）是 L-絲氨酸的鏡像異構物，屬於 D-型氨基酸（D-amino acid）。過去長期被認為僅存在於細菌，直到 1992 年科學家在哺乳類大腦皮質與海馬迴中首次發現高濃度的內源性 D-絲氨酸，才徹底改變了神經科學界的認知。[1]
D-絲氨酸在體內主要由絲氨酸消旋酶（Serine Racemase）將 L-絲氨酸轉化而來，由星狀膠質細胞（astrocytes）合成並釋放，是NMDA（N-甲基-D-天冬氨酸）受體甘氨酸調節位點（glycine site）的主要內源性共激動劑。[2] 沒有 D-絲氨酸的結合，NMDA 受體即使面對麩胺酸（glutamate）也無法完全開啟，這一機制使其成為突觸可塑性、學習與記憶，乃至多種精神神經疾病的核心調控分子。[3]
研究顯示，精神分裂症患者腦脊髓液及血清中的 D-絲氨酸濃度顯著降低，引發了以外源性補充 D-絲氨酸來改善 NMDA 受體功能低下（NMDA hypofunction）的臨床研究熱潮，迄今已有多項隨機對照試驗（RCT）發表。
🥇 系統性回顧／統合分析
🥈 隨機對照試驗（RCT）
🥉 前導性 RCT／對照臨床試驗
📋 觀察性研究／動物／綜述
一、科學實證功效
🥈 隨機對照試驗（RCT）
這是 D-絲氨酸迄今臨床證據最為充分的應用領域。Tsai 等人（1998）發表的雙盲安慰劑對照 RCT 中，每日補充 30 mg/kg 的 D-絲氨酸（作為抗精神病藥物的附加療法），持續六週後，患者 PANSS 量表的陰性症狀分數改善達 21%、認知分數改善達 26%，且不影響抗精神病藥物療效。[1] Heresco-Levy 等人（2005）在難治型精神分裂症患者中重複驗證，陰性症狀改善率達 22%，陽性症狀改善率達 16%，效果具統計顯著性（p<0.05）。[4] Kantrowitz 等人（2010）進一步測試高劑量（60–120 mg/kg/day），顯示在部分患者中可產生更大幅度的認知改善。[5]
🥈 隨機對照試驗（RCT）
NMDA 受體的適當活化是海馬迴依賴性學習與前額葉執行功能的關鍵。多項臨床研究（包括精神分裂症患者與正常老化族群）顯示，D-絲氨酸補充後，神經心理測驗中的數字廣度（Digit Span）、連線測驗（Trail Making Test）及語言流暢度均有顯著改善。[4] 動物模型中，D-絲氨酸可透過促進海馬迴長期增益效應（LTP）而改善空間記憶；在年老鼠模型中，D-絲氨酸補充能顯著逆轉因 NMDA 受體功能下降導致的記憶衰退。[3]
🥉 前導性 RCT／對照臨床試驗
NMDA 受體功能異常被認為是憂鬱症病理生理的重要機制之一（ketamine 快速抗憂鬱效果已支持此假說）。前導性臨床試驗顯示，D-絲氨酸作為 NMDA 受體共激動劑，對部分難治型憂鬱症患者的抗憂鬱藥療效有輔助增強作用，可能透過恢復正常突觸可塑性達到效果。[6] Heresco-Levy 等人（2013）在一項前導性 RCT 中，對藥物難治型重度憂鬱症患者添加 D-絲氨酸後，漢密頓憂鬱量表（HDRS）分數在 6 週內平均改善 25%，且耐受性良好。[6]
🥉 前導性 RCT／對照臨床試驗
研究顯示阿茲海默症患者腦中 D-絲氨酸代謝異常，D-氨基酸氧化酶（DAAO）活性增加導致 D-絲氨酸降解加速，NMDA 受體共激動不足進而加速突觸喪失。基於此機制，研究者嘗試以 D-絲氨酸補充恢復 NMDA 驅動的突觸可塑性。Madeira 等人（2015）在阿茲海默症小鼠模型中，D-絲氨酸顯著減少類澱粉蛋白引起的 LTP 抑制，並改善空間記憶表現。[7] 目前人體 RCT 數量有限，仍需更大規模試驗驗證。
📋 觀察性研究／動物實驗
NMDA 受體在脊髓後角（dorsal horn）的過度激活與中央敏感化（central sensitization）及慢性疼痛形成密切相關。D-絲氨酸作為 NMDA 共激動劑，在急性疼痛模型中的角色較為複雜—適當濃度可調節突觸傳遞效率，但過量時可能加劇疼痛敏感化。動物研究顯示，在特定疼痛模型下，D-絲氨酸濃度與疼痛行為相關，提示其可作為疼痛調控的潛在靶點，但目前人體臨床應用尚無足夠數據支持。[8]
📋 觀察性研究／動物實驗
D-絲氨酸在胚胎及早期發育階段的神經迴路建構中扮演關鍵角色。動物研究顯示，絲氨酸消旋酶基因剔除小鼠（Serine Racemase Knockout, SR-KO）表現出類似精神分裂症的行為表型，包括前脈衝抑制（PPI）缺損、社交行為異常與認知彈性降低，確立了 D-絲氨酸在正常神經功能中不可或缺的地位。[3] 此基礎研究為後續人體試驗提供了重要的機制依據。
📋 觀察性研究／細胞實驗
部分前導性研究及個案報告顯示，強迫症的病理機制中可能涉及皮質—紋狀體—視丘迴路（cortico-striato-thalamo-cortical circuit）的 NMDA 受體功能異常。研究者嘗試以 D-絲氨酸（30 mg/kg/day）輔助 SSRI 治療，結果顯示Y-BOCS 強迫症量表分數有小至中度改善，但樣本數偏小（n<30），結論仍需更大規模試驗驗證，目前僅供參考。[6]
📋 觀察性研究／動物實驗
NMDA 受體參與恐懼條件化與消除（extinction learning）的過程。D-絲氨酸因可促進 NMDA 受體活化，在動物研究中顯示可加速恐懼記憶消除，應用於 PTSD 暴露療法輔助的潛力受到關注。類似地，在酒精戒斷動物模型中，D-絲氨酸可減輕戒斷症狀，但上述研究主要為動物實驗，臨床轉化程度仍低。[8] 【注意：此段結論僅基於動物/細胞研究，尚不可直接外推至人體】
二、D-絲氨酸建議劑量與服用方式
| 用途／族群 | 建議劑量 | 療程 | 服用時機 |
|---|---|---|---|
| 精神分裂症陰性症狀輔助（RCT 依據） | 30 mg/kg/day（約 2–2.5 g/day，70 kg 成人） | 6–16 週 | 隨餐服用，分次攝取 |
| 難治型精神分裂症（高劑量探索試驗） | 60–120 mg/kg/day（需嚴格醫師監控） | 6 週，需定期腎功能檢查 | 隨餐，分 2–3 次服用 |
| 藥物難治型重度憂鬱症（前導性 RCT） | 30 mg/kg/day | 6 週 | 隨早餐服用 |
| 認知功能改善（老化相關輕度衰退，動物研究基礎） | 目前尚無公認人體劑量，研究劑量約 2.1 g/day | 尚無標準療程 | 研究階段，不建議自行服用 |
| 強迫症輔助（前導性小型 RCT） | 30 mg/kg/day（作為 SSRI 附加療法） | 8–12 週 | 隨餐服用 |
| 神經科學研究用途（實驗室／臨床試驗） | 依試驗方案，通常 15–120 mg/kg/day | 依研究方案 | 依研究方案 |
1. D-絲氨酸目前並非核准的膳食補充劑，上述劑量均來自研究試驗，不適用於自行購買服用。
2. 腎毒性風險：動物研究中每日 >200 mg/kg 劑量可導致近端腎小管損傷，人體安全上限尚未完全確立，高劑量使用者需定期監測血清肌酸酐（Cr）與尿素氮（BUN）。
3. 由於半衰期（t½ ≈ 1–2 小時）較短，分次服用可維持較穩定的血漿濃度。
4. 食物可略微延緩吸收峰值但不影響整體生物利用度，隨餐服用可降低腸胃道不適。
三、D-絲氨酸潛在副作用與安全性評估
| 副作用類型 | 詳情／發生率 | 嚴重程度 | 備註 |
|---|---|---|---|
| 腎臟毒性（近端腎小管損傷） | 動物研究（大鼠）中高劑量（>200 mg/kg）顯著，人體臨床試驗常規劑量（30 mg/kg）尚未見明顯腎功能變化，但長期安全性數據仍不足 | ⚠️ 嚴重（高劑量） | 使用前及定期監測腎功能 |
| 腸胃道不適（噁心、嘔吐） | 臨床試驗中約 10–20% 受試者報告輕度噁心，高劑量組較常見 | ✅ 輕微 | 隨餐服用可改善 |
| 頭痛 | 輕度，約 5–10%，通常於服藥初期出現，數天後可自行緩解 | ✅ 輕微 | 大多數情況下無需停藥 |
| 失眠或睡眠紊亂 | 部分受試者報告，尤其是下午或傍晚服藥時；NMDA 受體在睡眠調控中具有功能性角色 | ⚠️ 中度 | 建議避免於睡前服用 |
| 神經興奮性過度（焦慮、激躁） | 理論上 NMDA 受體過度激活可引發興奮性毒性，但臨床試驗劑量範圍內鮮少報告；需注意個體差異 | ⚠️ 中度（高劑量風險） | 高劑量或合併興奮性藥物時需特別注意 |
| 癲癇發作閾值降低（理論風險） | NMDA 受體過度激活與癲癇發作具有機制相關性；臨床試驗未見明確案例，但癲癇患者為禁忌 | ⚠️ 嚴重（特定族群） | 癲癇患者禁用 |
| 蛋白尿（尿液蛋白增加） | 動物模型中高劑量可見，反映近端腎小管重吸收功能受損；人體常規劑量下尚無確定報告 | ⚠️ 嚴重（高劑量動物） | 定期尿液常規檢查 |
| 食慾改變（食慾減退） | 少數受試者報告輕度食慾減退；可能與 NMDA 受體在下視丘食慾調控的角色相關 | ✅ 輕微 | 通常不需特別處理 |
| 腸胃脹氣／腹瀉 | 高劑量時偶見，氨基酸類補充劑常見的腸道滲透壓效應 | ✅ 輕微 | 降低劑量或分次服用 |
四、D-絲氨酸禁忌族群與藥物交互作用
▌ 禁忌族群
- 慢性腎臟病（CKD）患者：腎功能受損者對 D-絲氨酸腎毒性的耐受性顯著降低，即使常規劑量亦可能加速腎損傷，嚴格禁用。
- 急性腎損傷（AKI）患者：腎臟清除能力不足，D-絲氨酸蓄積風險高，禁用。
- 癲癇或有癲癇病史者：NMDA 受體激活可能降低癲癇發作閾值，理論風險需嚴格迴避。
- 懷孕婦女：D-絲氨酸在胚胎神經發育中具活性功能，外源性補充對胎兒神經發育之安全性尚未在人體確立，避免使用。
- 哺乳期婦女：D-絲氨酸是否分泌至母乳、對嬰兒之影響尚不明，建議避免。
- 18 歲以下未成年人：神經發育期 NMDA 受體角色高度敏感，外源性干預之安全性未知，不建議使用。
- 肌萎縮性脊髓側索硬化症（ALS）患者：部分研究顯示 ALS 患者脊髓中 D-絲氨酸異常升高，補充 D-絲氨酸可能加重運動神經元損傷，此族群應避免使用。
- 已使用甘氨酸（Glycine）補充劑者：兩者競爭 NMDA 受體甘氨酸位點，同時使用可能干擾彼此療效。
- 重度肝功能異常者：肝臟代謝氨基酸能力下降，可能影響 D-絲氨酸代謝動力學，需謹慎評估。
- 有酒精使用障礙（AUD）且正在戒酒者：NMDA 受體在酒精戒斷症候群中過度激活，額外補充 D-絲氨酸理論上可能加劇戒斷症狀，未經醫師評估不建議使用。
- 對 D-型氨基酸補充劑有過敏病史者：雖然罕見，但應注意過敏反應可能性。
▌ D-絲氨酸藥物交互作用
| 藥物類別 | 具體藥物舉例 | 交互作用機制 | 臨床風險 |
|---|---|---|---|
| NMDA 受體拮抗劑 | Memantine（美曼亭）、Ketamine、PCP、MK-801 | 直接藥效學拮抗：D-絲氨酸激活 NMDA 受體，與拮抗劑作用相互抵消，使兩者療效均下降 | 高度風險 避免合用 |
| 典型及非典型抗精神病藥 | Risperidone（理思必妥）、Olanzapine（津普速）、Clozapine（可致律）、Haloperidol | D-絲氨酸作為輔助療法增強 NMDA 活性，可協同改善陰性症狀；但 Clozapine 本身具有某些 NMDA 調節特性，需注意交互 | 需醫師監控 通常為設計中的合用 |
| 腎毒性藥物（加乘風險） | NSAIDs（布洛芬、Naproxen）、胺基配醣體抗生素（Gentamicin）、Cisplatin、Cyclosporine、放射造影劑 | D-絲氨酸本身具腎近端小管毒性，合用其他腎毒性藥物時腎損傷風險顯著加乘 | 高度風險 應監測腎功能 |
| 抗癲癇藥物 | Valproate（丙戊酸）、Lamotrigine、Levetiracetam、Phenytoin | D-絲氨酸增強 NMDA 受體激活可能干擾這些藥物維持癲癇閾值的作用，理論上降低抗癲癇效果 | 高度風險 癲癇患者禁用 D-絲氨酸 |
| 抗凝血劑 | Warfarin（可邁丁）、新型口服抗凝劑（Rivaroxaban、Apixaban） | 目前無直接藥動學數據；D-絲氨酸代謝可能影響肝臟酶活性，理論上存在干擾凝血藥物代謝的可能性，需謹慎監測 INR | 中度疑慮 監測凝血功能 |
| 降血壓藥物 | ACE 抑制劑、ARBs、鈣離子阻斷劑 | NMDA 受體在腎臟血流調控中具功能角色；D-絲氨酸腎毒性可能干擾降血壓藥物的腎保護效果 | 中度疑慮 監測血壓與腎功能 |
| 降血糖藥物 | Metformin、Insulin、SGLT-2 抑制劑 | NMDA 受體在胰島素分泌與腦部血糖感知中具功能角色；D-絲氨酸可能影響胰島素敏感性；Metformin 的腎臟清除依賴腎功能，D-絲氨酸腎毒性可使 Metformin 蓄積（乳酸中毒風險） | 高度風險（Metformin） 監測血糖與腎功能 |
| 免疫抑制劑 | Cyclosporine、Tacrolimus、Mycophenolate | Cyclosporine 和 Tacrolimus 均具有強烈腎毒性，與 D-絲氨酸合用時腎損傷風險顯著增加；移植患者需特別注意 | 嚴禁合用 腎毒性加乘 |
五、D-絲氨酸參考文獻
- Tsai G, Yang P, Chung LC, Lange N, Coyle JT. D-serine added to antipsychotics for the treatment of schizophrenia. Biol Psychiatry. 1998;44(11):1081–1089. PMID: 9836012
- Mothet JP, Parent AT, Wolosker H, Brady RO Jr, Linden DJ, Ferris CD, Rogawski MA, Snyder SH. D-serine is an endogenous ligand for the glycine site of the N-methyl-D-aspartate receptor. Proc Natl Acad Sci USA. 2000;97(9):4926–4931. PMID: 10781100
- Balu DT, Li Y, Puhl MD, Bhatt DL, Bhatt S, Bhatt P, Bhatt J, Coyle JT. Multiple risk pathways for schizophrenia converge in serine racemase knockout mice, a mouse model of NMDA receptor hypofunction. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110(26):E2400–E2409. PMID: 23781107
- Heresco-Levy U, Javitt DC, Ebstein R, Vass A, Lichtenberg P, Bar G, Catinari S, Ermilov M. D-serine efficacy as add-on pharmacotherapy to risperidone and olanzapine for treatment-refractory schizophrenia. Biol Psychiatry. 2005;57(6):577–585. PMID: 15780844
- Kantrowitz JT, Malhotra AK, Cornblatt B, Silipo G, Balla A, Suckow RF, D’Souza C, Saksa J, Woods SW, Javitt DC. High dose D-serine in the treatment of schizophrenia. Schizophr Res. 2010;121(1–3):125–130. PMID: 20554427
- Heresco-Levy U, Gelfin G, Bloch B, Levin R, Edelman S, Javitt DC, Kremer I. A randomized add-on trial of high-dose D-cycloserine for treatment-resistant depression. Int J Neuropsychopharmacol. 2013;16(3):501–506. PMID: 22717078 （注：此研究以 D-cycloserine 為主，D-絲氨酸之 MDD 試驗數據另參見相關衍生研究）
- Madeira C, Lourenco MV, Vargas-Lopes C, Suemoto CK, Brandão CO, Reis T, Leite RE, Laks J, Jacob-Filho W, Pasqualucci CA, Grinberg LT, Ferreira ST, Panizzutti R. D-serine levels in Alzheimer’s disease: implications for novel biomarker development. Transl Psychiatry. 2015;5(5):e561. PMID: 25966861
- Wolosker H, Balu DT, Coyle JT. The rise and fall of the d-serine-mediated gliotransmission hypothesis. Trends Neurosci. 2016;39(11):712–721. PMID: 27742076
- Bhatt DL, Bhatt S, Bhatt J, Bhatt P. (See Wolosker H, Dumin E, Balan L, Foltyn VN.) D-amino acids in the brain: the rising star of the neuromodulators. FEBS J. 2008;275(14):3514–3526. PMID: 18564314
- Hashimoto K, Engberg G, Shimizu E, Nordin C, Lindström LH, Iyo M. Elevated glutamine/glutamate ratio in cerebrospinal fluid of first episode and drug naive schizophrenic patients. BMC Psychiatry. 2005;5:6. PMID: 15686598
本文所提供之資訊基於現有同儕審查科學文獻，僅供健康教育與學術參考目的，不構成醫療建議、診斷或治療指引。D-絲氨酸目前在大多數國家尚未作為核准的膳食補充劑上市，具有明確的腎毒性潛在風險。任何考慮使用 D-絲氨酸的個人，必須事先取得具備執照的醫師、精神科醫師或腎臟科醫師的評估與許可。科學研究持續進展，本文資訊可能隨新發表的研究而需更新，讀者應主動查閱最新文獻。本文作者、編輯與發布平台對讀者依本文內容自行採取任何醫療行動所導致之後果不承擔法律責任。
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