运动神经元病病因迄今未完全明确，可能与遗传因素（约10%-15%患者有遗传相关性，超氧化物歧化酶1基因突变较常见）、环境因素（长期接触铅汞等重金属及除草剂杀虫剂等化学物质可能致病）、氧化应激与线粒体功能障碍（氧化应激失衡致神经细胞氧化损伤，线粒体功能障碍致能量供应不足）、兴奋性氨基酸毒性（过量谷氨酸致钙超载损伤神经细胞）相关
1.遗传因素：约10%-15%的运动神经元病患者存在遗传相关性。研究发现，超氧化物歧化酶1（SOD1）基因突变是较为常见的遗传致病因素，特定的SOD1基因突变会导致酶的结构和功能异常，进而影响神经细胞的正常代谢和功能，使得运动神经元逐渐受损。例如，某些家族性运动神经元病家系中可检测到SOD1基因的特定突变位点，携带该突变基因的个体患运动神经元病的风险显著高于正常人群。这种遗传因素在有家族病史的人群中影响更为突出，若家族中有运动神经元病患者，其他家庭成员需密切关注自身神经系统症状，以便早期发现异常。
2.环境因素
重金属暴露：长期接触铅、汞等重金属可能与运动神经元病的发病有关。有研究表明，长期处于重金属污染环境中的人群，重金属在体内蓄积，会对神经细胞产生毒性作用，干扰神经细胞的正常生理功能，破坏神经细胞的能量代谢和氧化应激平衡，从而增加运动神经元病的发病几率。比如在一些重工业地区，居民长期接触重金属污染物，其运动神经元病的患病率相对较高。
化学物质接触：某些化学物质如除草剂、杀虫剂等也可能是潜在的致病因素。一些流行病学调查发现，长期从事与这些化学物质相关工作的人群，运动神经元病的发病风险有所升高。例如长期使用某些有机磷类杀虫剂的农业工人，其体内可能因接触相关化学物质而出现神经毒性反应，影响运动神经元的功能。
3.氧化应激与线粒体功能障碍：正常情况下，体内的氧化与抗氧化系统处于平衡状态。但在运动神经元病患者中，存在氧化应激失衡的情况，过多的氧自由基产生，而抗氧化防御机制相对不足，导致神经细胞受到氧化损伤。同时，线粒体是细胞的能量工厂，运动神经元病患者的线粒体功能也存在障碍，表现为线粒体结构异常、能量产生减少等。线粒体功能障碍会进一步加重神经细胞的能量供应不足，影响神经细胞的正常轴突运输等功能，最终导致运动神经元逐渐退变。例如，研究发现运动神经元病患者的神经细胞中线粒体复合物活性降低，影响了ATP的生成，使得神经细胞无法维持正常的生理活动。
4.兴奋性氨基酸毒性：谷氨酸是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，在正常情况下，其浓度处于动态平衡。但在运动神经元病患者中，存在兴奋性氨基酸毒性现象。过量的谷氨酸持续作用于运动神经元上的谷氨酸受体，会导致钙离子内流过度，引起神经细胞内钙超载，进而激活一系列酶级联反应，造成神经细胞的损伤和死亡。例如，体外实验表明，高浓度的谷氨酸处理运动神经元细胞时，会观察到细胞的凋亡率增加等损伤表现。这种兴奋性氨基酸毒性在一些受影响的运动神经元区域较为明显，持续的毒性作用最终导致运动神经元的功能丧失。
