本科生程神經遞質

本科生程神經遞質第1頁/共46頁

經典神經遞質（不包括神經肽）1特點：小分子的化合物，在突觸前末梢合成，儲存，釋放。2分類：膽堿類：乙酰膽堿

(acetylcholine,ACh).單胺類：去甲腎上腺素

(norepinephrine，NE;noradrenaline,NA).

腎上腺素(epinephrine,E;adrenaline,A),

多巴胺

(dopamine,DA),

5-羥色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT).氨基酸類：興奮性氨基酸(excitatoryaminoacid,EAA),

包括谷氨酸（glutamate)和門冬氨酸(asparticacid,ASP);抑制性氨基酸,包括g-氨基丁酸（g-aminobutyricacid,GABA）

和甘氨酸（glycine,Gly）其他：NO，CO，組胺，嘌呤類，前列腺素。第2頁/共45頁第2頁/共46頁經典神經遞質-1乙酰膽堿第3頁/共45頁第3頁/共46頁一乙酰膽堿前言：乙酰膽堿（acetylcholine,ACh），ACh是公認的外周和CNS的神經遞質。ACh是膽堿和乙酸形成的酯，含季銨離子，呈強堿性，在任何pH中都呈離子狀態(tài)，易潮解，易溶于水。在pH7.0，37℃時，水解半值期為20天。堿性環(huán)境中易被破壞，pH10，100℃時，可全部水解。第4頁/共45頁第4頁/共46頁交感神經中樞脊髓T1—L3側角副交感神經中樞腦干副交感核骶髓2~4節(jié)段灰質內臟運動神經中樞部位ACh是公認的外周和CNS的神經遞質。傳出神經及其相應的的神經元是膽堿能的（如運動神經元,交感神經節(jié)前神經元、副交感節(jié)后神經元及少數交感節(jié)后神經元）；腦干網狀結構；邊緣系統(tǒng)（海馬，NBM核，隔區(qū)等）；大腦皮層等。第5頁/共45頁第5頁/共46頁1乙酰膽堿的生物合成,儲存和釋放生物合成：前體：膽堿神經細胞不能合成膽堿，兩個來源：從血液中攝取的卵磷脂水解釋出膽堿,釋放至突觸間隙的ACh降解后生成的膽堿被重攝取(約占總量的1/3-1/2)。

乙酰輔酶A(acetylcoenzymeA,AcCoA）葡萄糖氧化成丙酮酸，丙酮酸經脫羧生成乙酰輔酶A，是CNS中乙酰輔酶A的主要來源；脂肪酸經氧化生成乙酰輔酶A。乙酰輔酶A存在于線粒體中，轉運至胞漿。合成部位：突觸前膽堿能神經末梢內，自行合成ACh

，少量來自胞體。ACh合成酶：膽堿己?；?CHAT),催化膽堿和乙酰輔酶A生成ACh。

活性較高，僅存于合成ACh的神經元內。CHAT是膽堿能標志酶.

膽堿乙?；?CHAT)

膽堿+乙酰輔酶A——ACh+輔酶A第6頁/共45頁第6頁/共46頁

乙酰膽堿的儲存在CNS內，ACh僅儲存于膽堿能神經元中，膽堿能經元末梢中有兩個ACh儲庫，囊泡中和胞漿中，其含量大致各半。囊泡儲存：囊泡內含有ACh，ATP和囊泡蛋白。囊泡蛋白為可溶性蛋白質，分子量約10kD。帶陽電荷的ACh與帶陰電荷的囊泡蛋白和ATP結合儲存于囊泡中。兩類囊泡：靠近突觸前膜的囊泡為活性囊泡， 遠離前膜的囊泡為儲存囊泡。第7頁/共45頁第7頁/共46頁ACh的釋放ACh的釋放的機制有兩個，即從囊泡中以囊泡外排的量子釋放和從胞漿直接釋放。囊泡假說（vesiclehypothesis）認為突觸囊泡相當于遞質量子，囊泡內含物的釋放相當于量子的釋放。囊泡外排作用和遞質釋放是同步的，一個囊泡釋放出一個量子。囊泡假說的基本公式是：囊泡=量子，釋放=囊泡外排。囊泡假說得到神經-肌接點微終板電位（miniatureendplatepotentials，MEPPS）電生理實驗的證實，近年應用膜片鉗技術直接測定終板膜單一通道的導電特性并再次證實。ACh量子釋放的研究工作大多是在運動終板上研究的。第8頁/共45頁第8頁/共46頁閘門假說：閘門假說的基本論點是自發(fā)的及刺激神經所釋出的ACh來自胞漿中的ACh庫。閘門假說的基本公式是：量子≠囊泡，釋放≠囊泡外排。閘門假說的主要理論根據是末梢胞漿中存在高達50%的ACh；電刺激時胞漿中ACh優(yōu)先釋放，胞漿中ACh耗竭又再充盈，不伴有ACh向囊泡的轉移，囊泡中ACh含量在非連續(xù)刺激時保持不變?，F已證實，在需要極高ACh濃度的部位，如骨骼肌神經-肌接點處胞漿式釋放起重要作用。在神經肌接點處靜止時，ACh的釋放99%為胞漿方式，只有1%為囊泡方式，在刺激時，ACh的釋放70%為胞漿方式，30%為囊泡方式?？梢?，胞漿式釋放方式應引起足夠重視。第9頁/共45頁第9頁/共46頁

酶解失活（i）酶解失活是終止ACh效應的主要機制。釋放到突觸間隙的ACh主要經膽堿酯酶（AChE）水解，整個水解過程不到0.1ms,從末梢釋放的ACh在2ms內即被水解。

乙酰膽堿酯酶

ACh——膽堿+乙酸乙酰膽堿酯酶：位于突觸后膜附近，或突觸前膜附近；

AChE水解ACh的速率為960nmol/mgprotein/h,水解效率極高。（ii）突觸前膜對ACh的重攝取數量極微，無實際意義。

第10頁/共45頁第10頁/共46頁2影響乙酰膽堿代謝的藥物（1）影響乙酰膽堿生物合成的藥物影響乙酰膽堿生物合成的藥物目前常見的有密膽堿-3（hemicholium-3,HC-3）、三乙基膽堿和4-（1-萘乙烯）吡啶.密膽堿-3：與膽堿競爭神經末梢上的膽堿高親和力載體，阻斷膽堿轉運入梢，從而抑制ACh的生物合成，對低親和力載體的抑制較弱。不易透過血腦屏障，必須經腦室或腦組織內給藥。第11頁/共45頁第11頁/共46頁(2)影響乙酰膽堿釋放的藥物Ca2+，Mg2+：Ca2+為ACh釋放所必需，而Mg2+可阻滯突觸前膜攝取Ca2+，從而影響ACh的釋放。4-氨基吡啶（4-aminopyridine,4-AP）選擇性抑制突觸前膜的K+通道，引發(fā)繼發(fā)性Ca2+內流，促使ACh釋放。肉毒：是肉毒桿菌在厭氧環(huán)境下產生的劇烈毒素，人的致死量是0.3ug。能專一地阻止ACh釋放.作用機制很復雜，可能與干擾Ca2+內流有關，也可能是干擾囊泡中某種組分而抑制ACh釋放。a-銀環(huán)蛇毒，黑寡婦蜘蛛毒毒和蝎毒:

阻礙囊泡和突觸膜正常分離，導致囊泡大量釋放ACh，甚至使末梢無囊泡存在。河豚毒（tetrodotoxin,TTX）：能特異性阻滯興奮性細胞膜內Na+通道，抑制動作電位，劇毒。第12頁/共45頁第12頁/共46頁

抗膽堿酯酶藥1抗膽堿酯酶藥:能與膽堿酯酶(AChE)結合，使酶失去活性，釋放的ACh便大量堆積。抗膽堿酯酶藥可分為兩類：(1)可逆性抗膽堿酯酶藥：主要有毒扁豆堿、新斯的明和騰喜龍。毒扁豆堿：一種生物堿，能人工合成，具有可逆性抑制膽堿酯酶的作用，吸收后可出現擬膽堿作用。易透過血腦屏障，對CNS小劑量興奮，大劑量抑制，中毒時可引起呼吸麻痹。(2)持久性（不可逆性）抗膽堿酯酶藥：主要為有機磷酯類，脂溶性很強，易吸入或從皮膚進入神經組織，在AChE酯解部位形成很穩(wěn)定的磷酸化復合物，使AChE失活，導致ACh積聚。膽堿酯酶與之結合后，時間稍久即難以恢復，引起各種癥狀，甚至死亡。第13頁/共45頁第13頁/共46頁某些農藥、毒氣均屬有機磷類,為不可逆性抗膽堿酯酶藥。大致可分為3類：劇毒類：內吸磷（1059）和對硫磷（1605）強毒類：敵敵畏。低毒類：敵百蟲，馬拉硫磷和樂果?；瘜W戰(zhàn)爭武器:許多毒性更大的有機磷酸酯類如塔朋（tabun）沙曼(soman)等有機磷中毒時可用大劑量的阿托品阻滯M-膽堿能癥狀,輔以人工呼吸搶救。2膽堿酯酶復活劑:能使已被有機磷酸酯類抑制的膽堿酯酶恢復活性的藥物。對有機磷中毒病人搶救非常有效。常用的有解磷定和氯磷定。第14頁/共45頁第14頁/共46頁3．乙酰膽堿受體(1)分類:乙酰膽堿受體是一種鑲嵌在膜內的蛋白。分為兩大類：可被毒蕈(XUN)堿激動的ACh受體，稱為毒蕈堿型乙酰膽堿受體（muscatrineacetylcholinereceptor,M-AChR），簡稱M-受體；可被煙堿激動的ACh受體，稱為煙堿型乙酰膽堿（nicotineacetylcholinereceptor,nAChR），簡稱N-受體。第15頁/共45頁第15頁/共46頁現確認乙酰膽堿受體有五個亞型：

M1-M5,均為G-蛋白藕聯受體M1受體與Gs蛋白藕聯，激活腺苷酸環(huán)化酶，使cAMP增加，進而激活蛋白激酶A，與M2受體結合Gi后的效果相反。位于突觸后.M2受體與Gi蛋白藕聯，抑制胞膜內腺苷酸環(huán)化酶的活性，使細胞內cAMP含量下降，導致蛋白激酶A（PKA）活性下降，從而使細胞膜上Ca2+電導下降，細胞出現抑制。一般認為這是位于突觸前的M2受體發(fā)揮突觸前抑制的機制。(2)M型乙酰膽堿受體第16頁/共45頁第16頁/共46頁M1,M3,M5受體與Gq/11蛋白藕聯,激活磷酯酶C（PLC），分解磷酸肌醇生成二?；视停―G）和三磷酸肌醇（IP3），它們作為第二信使，又可引起以下變化：DG可激活蛋白激酶C，導至細胞膜Na+電導增加，產生去極化效應。一般認為這是突觸后神經元興奮和平滑肌收縮的機制.M4受體與Go蛋白藕聯，激活磷酯酶A2，促進花生四烯酸代謝，又經酯氧化酶作用生成一系列衍生物，導至細胞膜上K+電導增加,Ca2+電導下降。第17頁/共45頁第17頁/共46頁(3)N受體

煙堿受體是一個受體家族，它們廣泛分布在不同種屬動物的中樞和周圍神經系統(tǒng)中，如神經骨骼肌接點、植物性神經節(jié)及中樞神經元的煙堿受體。N型乙酰堿受體的立體構象模式，五個亞基圍繞同一中心形成離子通道，每個亞基各有5個跨膜片段M1-M5.N受體是一個穿過膜脂質雙層的糖蛋白多體，以單體或（和）雙體形式存在。單體是外觀呈玫花狀，中心突出質膜外和膜內的圓柱形鑲嵌蛋白。離子通道位于圓柱體中心，中心由5個亞基組成，排列成五邊形的對稱結構，離子通道具有陽離子選擇性，允許一、二價陽離子通過。

a亞基是活性單位，其上有ACh結合部位。N受體的兩個a亞基不同，它們對筒箭毒的親和力相差2000倍以上，其中一個的二硫鍵易被氧化，而另一個則相當穩(wěn)定。煙堿受體有多種亞型。第18頁/共45頁第18頁/共46頁M型和N型受體分子結構的比較M受體N受體第19頁/共45頁第19頁/共46頁(4)乙酰膽堿受體的激動劑和拮抗劑I

乙酰膽堿受體激動劑（i）M型受體激動劑毒蕈堿：M型受體激動劑，是一種重要的工具藥。其中毒病狀有：流涎、流淚、出汗、瞳孔縮小、平滑肌收縮、腹痛、腹瀉、虛脫、昏迷、驚厥以至死亡?？捎冒⑼衅贩D。毛果蕓香堿：是一種生物堿，能引起流涎、惡心、嘔吐、出汗和虛脫。檳榔堿：能通過血腦屏障，作用似毛果蕓香堿。氧化震顫素：是合成的M受體激動劑，作用似榨榔堿。第20頁/共45頁第20頁/共46頁（ii）煙堿型受體激動劑 煙堿，易吸收、毒性大，小劑量能興奮N1（植物神經節(jié)）和N2（神經肌接點）受體，對N1受體的作用更敏感。前者引起心跳加快、促進腎上釋放腎上腺素、血壓升高、胃酸分泌增多、增加腸蠕動、并誘發(fā)呼吸道及冠狀動脈疾患，增大劑量可引起肌肉痙攣窒息致死。煙堿易于通過血腦屏障引起CNS的興奮，出現顫抖驚厥，興奮血管運動中樞，還可通過上行網狀激活系統(tǒng)引起大腦皮層和海馬的驚醒反應。第21頁/共45頁第21頁/共46頁iii乙酰膽堿受體拮抗劑（1）M受體拮抗劑:

阿托品及合成的類似藥能抑制虹膜括約肌和環(huán)狀肌收縮，鼻、喉、支氣管內腺體分泌，減減慢心律，降壓，減少唾液腺、胃酸的分泌及胃腸道蠕動。阿托品可通過血腦屏障，大劑量時可引起中樞興奮狂躁。甲基阿托品不能通過血腦屏障。（2）N1受體拮抗劑

六羥季胺和美加明：作用于植物神經節(jié)，通過血腦屏障，有阻斷中樞N受體的作用?？烧{控植物神經功能不足，如胃腸運動功能亢進、心血管性高血壓。其副作用極明顯，如十二指潰瘍、體位性低血壓、口干、便秘、少尿、食欲不振。（3）N2受體拮抗劑

筒箭毒：神經肌接點是筒箭毒的作用部位，筒箭毒通過競爭結合起阻斷作用。此作用能為高濃度ACh和新斯的明翻轉，主用作肌松劑。筒箭毒及其類似物不易通過血腦屏障。第22頁/共45頁第22頁/共46頁4.中樞乙酰膽堿的生理功能(1)乙酰膽堿參與感覺和運動功能

在感覺特異投射系統(tǒng)中有膽堿能神經的參與，在非特異投射系統(tǒng)中，腦干網狀結構上行激活系統(tǒng)中有大量膽堿能纖維參與。在運動功能方面，錐體系及大腦皮質的大錐體細胞是膽堿能細胞，腦干和脊髓發(fā)出的植物性神經、運動神經都是膽堿能的。在錐體外系中，尾核的ACh

和DA之間的平衡對維持有重要意義.第23頁/共45頁第23頁/共46頁(2)乙酰膽堿與學習記憶海馬參與信息的儲存和回憶與海馬的膽堿能系統(tǒng)有關。東莨菪堿能使動物的訓練好很鞏固的學習過程完全忘掉，出現近期記憶遺忘癥；毒扁豆堿的作用則相反，它加快學習記憶過程。我們近年來的研究工作:甘丙肽抑制Aβ對海馬神經細胞的毒性作用,改善大鼠學習記憶的能力NBMGal

AChPFC中樞膽堿能系統(tǒng)可能通過邊緣系統(tǒng)和大腦皮層在學習和記憶的形成中具有重要作用。在邊緣系統(tǒng)中尤其是隔區(qū)-海馬-邊緣葉的膽堿能通路與學習記憶的功能有密切關系。第24頁/共45頁第24頁/共46頁在老年性癡呆患者大腦內主要變化的神經遞質是乙酰膽堿：在正常老年腦，特別是海馬，AChE活性和M受體減少。用東莨菪堿等藥物可降低正常年輕人短期記憶能力，出現類似老年性癡呆的早期癥狀，而用新斯的明、檳榔堿等增強膽堿能神經功能的藥物，又能增強短期記憶功能，從而提出老年性記憶功能障礙的膽堿能假說,認為老性健忘很可能是由于腦內膽堿系統(tǒng)功能衰退所致。在某些Alzheimer‘s型老年性癡呆患者，主要發(fā)出膽堿能纖維向皮層投射的基底神經節(jié)的神經元受損害，ChAC活性也明顯低于對照者。此變化與單側大腦皮層切除后，大鼠基底神經節(jié)的神經節(jié)中ChAC免疫活性物質減少一致，這些發(fā)現對老年性癡呆患者智力減退與膽堿能神經功能下降之間存在著一定的因果關系。第25頁/共45頁第25頁/共46頁(3)乙酰膽堿與睡眠和覺醒乙酰膽堿與睡眠：腦內ACh參與快波睡眠（FWS）的發(fā)生。通過M受體促進FWS。另外，腦內ACh還可通過對5-HT的調節(jié)作用影響波睡眠（SWS）。實驗發(fā)現ACh有抑制5-HT釋放的功能，當ACh能神經元活動降低時，可促進5-HT釋放，使SWS增加。ACh參與覺醒的維持已為很多研究所證明。網狀結構膽堿能上行激活系統(tǒng)和皮層的膽堿能系統(tǒng)可激活皮層維持清醒。不同部位的乙酰膽堿在睡眠與覺醒的調節(jié)中作用不同：皮層的Ach有助于維持覺醒；腦干中的ACh與藍斑尾部一直參與快波睡眠；ACh抑制中縫核頭部5-HT神經元活動，對抗慢波睡眠。第26頁/共45頁第26頁/共46頁(4)乙酰膽堿與精神活動膽堿酯酶抑制劑毒扁豆堿可使正常人出現抑郁表現;抗膽堿藥如阿托品等不僅可引起欣快、多語、觀念飄忽等類似狂躁癥的表現，而且還可以緩解由毒扁豆堿引直的嚴重抑郁反應。第27頁/共45頁第27頁/共46頁

經典神經遞質-2

去甲腎上腺素去甲腎上腺素:norepinephrine(NE), noradrenaline(NA)腎上腺素: epinephrine(E), adrenaline(A)第28頁/共45頁第28頁/共46頁外周的腎上腺激素

來源:腎上腺分為髓質和皮質兩部分。髓質分泌腎上腺素和少量去甲腎上腺素。去甲腎上腺素主要由交感神經末梢分泌。功能:(1)腎上腺素具有與交感神經興奮相似的作用，使血管收縮，心臟活動加強，血壓升高，臨床上被用來作為升壓藥物，起抗休克作用。(2)腎上腺素主要是調節(jié)糖代謝,它能夠促進肝糖原和肌糖原的分解，增加血糖和血中的乳酸含量。第29頁/共45頁第29頁/共46頁1生物合成原料：酪氨酸－來自血液循環(huán)，供應充分酶：三個酶---酪氨酸羥化酶(tyrosinehydroxylase,TH)

多巴脫羧酶(DDC）

多巴胺-β-羥化酶（DBH）合成部位：TH，DDC位于胞漿內，DBH位于囊泡內2.合成過程腎上腺素能神經元攝取血中酪氨酸作為原料，在胞漿內TH作用生成多巴，再經多巴脫羧酶催化生成多巴胺,多巴胺進入囊泡，經DBH作用生成NE；NE還可經苯乙醇胺氮位甲基移位酶作用生成E。

胞漿內囊泡內第30頁/共45頁第30頁/共46頁3.合成的調節(jié)（1）酪氨酸羥化酶(TH)是合成的限速因子：

TH在胞體合成，經軸漿運送到末梢。TH特異性強，活性低，含量少;改變其活性,可大幅度影響NE的合成。（2）2種酪氨酸羥化酶的調節(jié)途徑:

短周期調節(jié)：i

胞漿內游離NE上升，可反饋抑制TH的催化作用，反之亦然；

iiAP到達末梢→TH活性↑→NE合成↑

發(fā)生在突觸水平，起效快，維持時間短。長周期調節(jié)：胞漿內NE↓→腺苷酸環(huán)化酶活性↑→cAMP↑→蛋白激酶活化→…→THmRNA↑→TH↑→NE↑

發(fā)生在胞體水平，起效慢，作用持久。

第31頁/共45頁第31頁/共46頁4儲存和釋放（1）儲存：NE在囊泡內合成，然后儲存于囊泡內，不易為胞漿內的單胺氧化酶（MAO）破壞。（2）NE的釋放：囊泡釋放胞裂外排：AP到達神經末梢→Ca2+內流→囊泡向突觸前膜移動，靠近，觸合，開口，釋放NE。

第32頁/共45頁第32頁/共46頁5滅活

主要滅活方式是再攝取，其次為酶解滅活。（1）再攝取的兩種方式：m1和m2

m1：突觸前神經組織對NE的攝取，特異性高，高親和力攝取，為主動轉運。

m2：突觸后膜和非神經組織的攝取特異性較低，低親和力攝取，神經末梢釋放的NE主要為突觸前膜攝取,即從m1為主，循環(huán)系統(tǒng)NE以m2為主。第33頁/共45頁第33頁/共46頁膜泵－膜攝取NE(m1),位于突觸前膜上可將末梢釋放的NE的70％經膜泵攝入胞內，以供再次釋放。胺泵－囊泡攝取NE，ATP酶，位于囊泡膜上，將胞漿內的NE主動轉運入囊泡內。囊泡內高濃度NE，避免MAO對NE的破壞。第34頁/共45頁第34頁/共46頁(2)酶解失活單胺氧化酶（MAO）：廣泛存在，有A、B兩種形式，在神經細胞內主要位于線粒體膜上。作用：促使單胺類氧化脫氨基生成醛，腦內存在A、B兩種MAO，A型主要作用于NE，5－HT，B型主要作用于苯乙胺。兒茶酚胺氧位甲基移位酶（COMT）存在于非神經組織。作用：將甲基轉移到CA苯環(huán)3位的氧上，成為3－甲氧基4－羥基衍生物。第35頁/共45頁第35頁/共46頁6去甲腎上腺素受體（1）分類：按照藥理學特性,腎上腺素受體可分成a-與b-受體兩種類型，每型又可分成多種亞型。_______________________________________NE受體

激動劑 拮抗劑_______________________________________

α受體NE，E酚妥拉明β受體NE，異丙腎上腺素心得安，心得平，心得靜 ————————————————————————第36頁/共45頁第36頁/共46頁第37頁/共45頁第37頁/共46頁（2）NA受體的分子結構α和β受體各亞型都有7個跨膜片段，都符合G蛋白耦聯膜受體的特征。第38頁/共45頁第38頁/共46頁（3）受體的作用機制已知的NE受體，都與G－蛋白藕聯，以傳遞信息，激活NE受體時，常伴有K+通道功能的變化：激活α1受體，藕聯Gq,K+通道功能↓→去極化→興奮效應激活α2受體，藕聯Gqi,K+通道功能↑→超極化→抑制效應激活β受體，藕聯Gs,無論β1或β2，均引起興奮效應。第39頁/共45頁第39頁/共46頁7藥物對腎上腺素能突觸傳遞的影響（1）影響NE合成的藥物①酪氨酸羥化酶（TH）抑制劑：α－甲基酪氨酸(α-MT)酪氨酸多巴DANEα-MTα甲基多巴α-甲基去甲腎上腺素(偽遞質)α-MT與酪氨酸競爭TH,而且生成α-甲基去甲腎上腺素(產物增加),從兩方面影響NE合成.②D-b-H抑制劑：雙硫醒，FLA－63。

D-b-H是含Cu2+的蛋白，Cu2+在酶的作用中很重要，雙硫醒和FLA－63就是通過整合Cu2+而抑制D-b-H，從而抑制NE的生成。雙硫醒，也是一種戒酒劑。第40頁/共45頁第40頁/共46頁（2）抑制NE攝取和儲存的藥物①膜泵抑制劑：三環(huán)類抗抑郁劑和可卡因三環(huán)類抗抑郁癥劑：丙咪嗪、去甲丙咪嗪、阿米替林、去甲替林、氯丙嗪等。氯丙嗪：口服，吸收迅速。對正常人不能使神經興奮而提高情緒，反而令人思睡和不適，對抑郁癥病人連續(xù)用藥后神經興奮情緒提高。機理：抑制CNS內腎上腺素末梢對NE的再攝取，使突觸部位的