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1、神经递质和受体神经递质和受体神经递质与受体神经递质与受体化学性突触传递最重要的物质基础化学性突触传递最重要的物质基础(一)神经递质（Neurotransmitter）神经递质：由突触前神经元合成、突触前膜释放、经突触间隙扩散，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞膜上的受体，具有携带和传递神经信息功能的特殊的化学物质。（直接的信息传递者）一个神经元内可存在两种或两种以上递质（包括调质）一个神经元的全部神经末梢均释放相同的递质一个化学物质被确认为神经递质的条件(Definitionoftransmitter)1）突触前神经元内有）突触前神经元内有合成合成递质的前体物质及相应的递质的前体物质及相应
2、的酶系统，能合成该物质。酶系统，能合成该物质。2）合成的递质贮存于）合成的递质贮存于囊泡囊泡内，神经冲动到来时能释内，神经冲动到来时能释放入突触间隙。放入突触间隙。3）能与突触后膜上相应的）能与突触后膜上相应的受体受体结合，产生特定的生结合，产生特定的生理效应。理效应。4）在突触部位存在有使递质）在突触部位存在有使递质失活失活的酶或重回收机制，的酶或重回收机制，使之作用迅速失活。使之作用迅速失活。5）有特异性受体）有特异性受体拮抗剂拮抗剂能阻断递质的作用。能阻断递质的作用。6）有特异性受体）有特异性受体激动剂激动剂能增强递质的作用。能增强递质的作用。神经递质的失活通过两个途径再回收抑制，即通过
3、突触前载体的作用将突触间隙中多余的神经递质回收至突触前神经元并贮存于囊泡；酶解，在酶的作用下被代谢和失活。2神经调质modulator神经调质(neuromodulator):由神经元产生的一类化学物质，能调节信息传递的效率，增强或削弱递质的效应。起着修饰神经元内其他递质的作用。非直接的传递信息者，但可改变信息传递的效率。神经肽3神经调质的分类1）按分泌部位分：中枢神经递质和外周神经递质2）按化学性质分为胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、脂类和气体类等神经递质的分类分分类类家族成家族成员员胆碱胆碱类类乙乙酰酰胆碱胆碱胺胺类类多巴胺、去甲多巴胺、去甲肾肾上腺素、上腺素、肾肾上腺素、上腺素、5
4、-5-羟羟色胺、色胺、组组胺胺氨基酸氨基酸类类谷氨酸、谷氨酸、门门冬氨酸、甘氨酸、冬氨酸、甘氨酸、-氨基丁酸氨基丁酸肽类肽类下丘下丘脑调节肽脑调节肽、血管升、血管升压压素、催素、催产产素、阿片素、阿片肽肽、脑脑-肠肽肠肽、血管、血管紧张紧张素素IIII、心房、心房钠钠尿尿肽肽等等嘌嘌呤呤类类腺苷、腺苷、ATPATP气体气体一氧化氮、一氧化碳一氧化氮、一氧化碳脂脂类类花生四稀酸及其衍生物（前列腺素花生四稀酸及其衍生物（前列腺素类类）递质共存(neurotransmitterco-existence)两种或两种以上的递质(包括调质)共存于同一神经元内，这种现象称为递质共存。意义在于协调某些生理过程
5、。唾液腺交感神经副交感神经去甲肾上腺素神经肽Y乙酰胆碱血管活性肽少量粘稠的唾液大量稀薄的唾液递质的代谢(Metabolismoftransmitter)1.递质的合成递质的合成(synthesis of transmitter)：多在胞浆内进行，需要有关酶的催化。多在胞浆内进行，需要有关酶的催化。2.在突触小泡内储存；在突触小泡内储存；3.递质的释放递质的释放(releasing of transmitter)：当：当Ap传来，突触前膜去极化，传来，突触前膜去极化，Ca2+由膜外进由膜外进入入,使突触小泡与突触前膜融合，小泡破裂，使突触小泡与突触前膜融合，小泡破裂，其内递质外排，其内递质外排，
6、进入的进入的Ca2+量与递质的释量与递质的释放量有直接的关系放量有直接的关系。4.与突触后膜受体结合，发挥效应与突触后膜受体结合，发挥效应5.递质的失活与清除递质的失活与清除(degradation&elimination of transmitter)：被酶降解(degradationbyenzyme)由突触前膜重摄取(re-uptakebypresynapticmembrane)被血循环带走，到肝脏灭活(inactivationbyhepar)被神经胶质细胞摄取(uptakebyneuroglia)几种神经递质的失活机制神经递质失 活 方 式酶降解弥散入血重摄取乙酰胆碱去甲肾上腺素多巴胺5
7、-羟色胺(二)配体与受体配体(ligand)凡能与受体发生特异性结合的化学物质，都属配体。配体可分为：激动剂(agonist):凡能与受体发生特异性结合并产生生物效应的化学物质。拮抗剂(antagonist)：只能与受体发生特异性结合，并不产生生物效应的化学物质。受体(receptor)：是细胞表面或亚细胞组分中的一种分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后导致该信号物质特定的生物效应。两个功能：1、识别特异的配体；2、把识别和接受的信号准确无误的放大并传递到细胞内部，产生特定的细胞反应。受体与配体结合特性：特异性(specifici
8、ty)饱和性(Saturation)竞争性(Competive)可逆性(Reversibility)16细胞的信号系统靶细胞信号分子信号产生细胞胞内受体离子通道受体G蛋白偶联受体酶偶联受体电效应生化反应、离子通道等IP3DAGCa2释放cAMPPKAPKCRas突触前膜的受体自身受体自身受体：作用于突触前膜的受体，调节本递质或正或负的反馈调节，异身受体异身受体：作用于突触前膜的受体，调节其它递质的释放（三）主要的递质、受体系统(Maintransmitter,receptorsystem)1乙酰胆碱及其受体2儿茶酚胺及其受体3.5-羟色胺及其受体4.组胺及其受体5.氨基酸类递质及其受体6.嘌呤
9、类递质及其受体7.气体分子8.神经肽1乙酰胆碱及其受体(Acetylcholine&itsreceptors)乙酰胆碱乙酰胆碱(acetylcholine，ACh)是胆碱的乙酰是胆碱的乙酰酯。酯。由胆碱和乙酰辅酶由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰转移酶的催化在胆碱乙酰转移酶的催化下合成。下合成。合成在胞质中进行，然后被输送到末梢储存于合成在胞质中进行，然后被输送到末梢储存于突触小泡内。突触小泡内。胆碱胆碱能神经元能神经元(cholinergic neuron)：在中枢：在中枢神经系统中，释放神经系统中，释放ACh作为递质的神经元。作为递质的神经元。分布：脊髓前角、脑干网状结构、丘脑后侧腹核分布：脊髓
10、前角、脑干网状结构、丘脑后侧腹核、边缘系统等。、边缘系统等。胆碱胆碱能纤维能纤维(cholinergic fiber):在周围神经在周围神经系统中，释放系统中，释放ACh作为递质的神经纤维。作为递质的神经纤维。包括：全部自主神经节前纤维；绝大部分副交感包括：全部自主神经节前纤维；绝大部分副交感神经节后纤维；少数交感神经节后纤维神经节后纤维；少数交感神经节后纤维;躯体躯体运动神经纤维均属于此类。运动神经纤维均属于此类。胆碱能受体(cholinergicreceptor)胆碱能受体：能与ACh结合并产生生物效应的受体。分为：毒蕈碱受体(muscarinic receptor,M受体)：为G-蛋白耦
11、联受体。当M受体激活时，可改变细胞内第二信使(cAMP或IP3和DG)的浓度，产生一系列自主神经效应；烟碱受体(nicotinic receptor,N受体)：是配体门控通道，小剂量ACh能兴奋N受体，而大剂量ACh则可阻断N受体介导的突触传递。烟碱受体(nicotinic receptor,N受体)：神经元型烟碱受体(neuronal-type nicotinic receptor)(N1受体):肌肉型烟碱受体(muscle-type nicotinic receptor)（N2受体）巨膀胱巨膀胱-小结肠小结肠-肠肠蠕动低下综合征蠕动低下综合征溃疡性结肠炎溃疡性结肠炎精神分裂症精神分裂症重症
12、肌无力重症肌无力胆碱能受体的分类、分布及作用:Receptor DistributionContribution Blocking Muscarinic Receptor(M1M5)副交感神经节后纤维支配的效应器、交感神经支配汗腺和交感舒血管神经支配的骨骼肌血管副交感神经兴奋的效应；汗腺分泌增加；骨骼肌血管舒张Atropine（阿托阿托品品）Nicotinic ReceptorN1 自主神经节内突触后膜上自主神经节节后神经元兴奋Tubarine筒箭毒筒箭毒hexamethonium六烃季铵六烃季铵N2 神经-肌接头终板膜上终板膜兴奋Tubarine筒箭毒筒箭毒Decamethonium十烃季铵
13、十烃季铵2儿茶酚胺及其受体(Catecholamine&itsreceptor)儿茶酚胺(catecholamine)类递质包括：去甲（异丙）肾上腺素(norepinephrine,NE,noradrenaline,NA or isoproterenol)肾上腺素(adrenaline,Adr or epinephrine,E)多巴胺(dopamine)膀胱过动症膀胱过动症良性前列腺增生症良性前列腺增生症张力性尿失禁张力性尿失禁雷诺氏综合征雷诺氏综合征哮喘哮喘肾上腺素能受体的分类、分布及作用:ReceptorDistributionContributionBlocking 1大多数内脏平滑肌、
14、腺体平滑肌收缩、腺体分泌增加Phentolamine酚妥拉酚妥拉明明、Prazosin哌唑嗪哌唑嗪2突触前膜、小肠平滑肌小肠平滑肌舒张Phentolamine酚妥拉酚妥拉明明Yohimbine育亨宾育亨宾1心肌心肌兴奋增加Propranolol普洛萘尔普洛萘尔（心得安）（心得安）、Atenolol阿提洛尔阿提洛尔2平滑肌（血管、小肠、支气管）平滑肌舒张Butoxamine丁氧胺丁氧胺3脂肪细胞脂肪分解增加Propranolol普洛萘尔普洛萘尔（心得安）（心得安）肾上腺素能受体兴奋后效应复杂的原因受体类型的不同；兴奋后产生不同效应不同配体与不同受体结合能力的差异：去甲肾上腺素对受体结合能力强，对
15、受体结合能力弱；肾上腺素对、受体结合能力均强；异丙肾上腺素对受体结合能力强；不同器官上不同类型受体分布密度不同多巴胺(dobamine)多巴胺(dobamine):是肾上腺素和去甲肾上腺素合成的中间产物，本身也是一种中枢神经系统递质.多巴胺递质-受体系统在中枢主要分布：黑质-纹状体部分、中脑边缘系统部分、结节-漏斗部分。脑内多巴胺神经元位于：黑质、中脑脚间核、下丘脑弓状核。多巴胺受体：G蛋白藕联受体，分D1、D2、D3、D4、D55种。多巴胺系统在控制动物的运动、行为、情绪和感知方面是必需的，许多神经系统疾病如帕金森氏病、精神分裂症及抑郁症等都与多巴胺能神经通路障碍有关。多巴胺代谢途径异常可能
16、会多巴胺代谢途径异常可能会导致帕金森病、阿尔茨海默导致帕金森病、阿尔茨海默症、强迫症、精神分裂症、症、强迫症、精神分裂症、药物药物成瘾、癫痫和垂体腺瘤成瘾、癫痫和垂体腺瘤 精神分裂症精神分裂症儿童抽动症儿童抽动症亨丁頓舞蹈症亨丁頓舞蹈症精神分裂症精神分裂症3.5-羟色胺及其受体(5-HT&itsreceptor)5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HTorserotonin)主要存在于中枢。5-羟色胺递质系统作用主要由G-蛋白介导。5-羟色胺系统主要调节痛觉、情绪反应、睡眠、体温、性行为、垂体内分泌等功能活动。偏头痛偏头痛大腸激躁症大腸激躁症呕吐呕吐 肠易激综合征肠易激综合
17、征(Irritable bowes synduome,IBS)精神病精神病生理节奏频率生理节奏频率/生物钟生物钟4.组胺(histamine)及其受体下丘脑后部的结节乳头核内含组胺能神经元的胞体，其纤维几乎到达中枢的所有部分，包括大脑皮层和脊髓。组胺的受体H1、H2和H3受体广泛存在于中枢和周围神经系统内。多数H3受体为突触前受体，通过G-蛋白介导抑制组胺或其他递质的释放。组胺与H1受体结合后能激活磷脂酶C，而与H2受体结合后则能提高细胞内cAMP浓度。组胺系统可能与觉醒、性行为、腺垂体激素的分泌、血压、饮水和痛觉等调节有关。CURRENTLY CURRENTLY ACCEPTED NAMEA
18、CCEPTED NAMEH H1 1 H H2 2H H3 3H H4 4STRUCTURAL STRUCTURAL INFORMATIONINFORMATION487 aa(human)359 aa(human)445 aa(human)390 aa(human)SUBTYPE SUBTYPE SELECTIVE SELECTIVE AGONISTS AGONISTS 2-(3-Trifluoromethyl)-phenyl)histamine,N-MethylhistaprodifenAmthamineImmethridineN-Methylimmepip4-Methylhistamine
19、 Clobenpropit,ClozapineSUBTYPE SUBTYPE SELECTIVE SELECTIVE ANTAGONISTS ANTAGONISTS(+)-Chlorpheniramine,Pyrilamine(Mepyramine)TriprolidineCimetidine Ranitidine TiotidineClobenpropit CiproxifanJNJ7777120RECEPTOR RECEPTOR SELECTIVE SELECTIVE AGONISTSAGONISTSN-Methylhistamine,HistamineN-Methylhistamine,
20、HistamineHistamine,N-Methylhistamine,R-Methylhistamine,Immepip,ImetitHistamine,N-Methylhistamine,R-Methylhistamine,Immepip,ImetitRECEPTOR RECEPTOR SELECTIVE SELECTIVE ANTAGONISTS ANTAGONISTS Not knownNot knownNot knownNot knownThioperamidThioperamide eThioperamidThioperamide eSIGNAL SIGNAL TRANSDUCT
21、ION TRANSDUCTION MECHANISMSMECHANISMSG Gq/11 q/11(increase(increase IPIP3 3/DAG)/DAG)G Gs s(increase(increase cAMP)cAMP)G Gi i(decrease(decrease cAMP)cAMP)G Gi i(decrease(decrease cAMP)cAMP)TISSUE TISSUE EXPRESSIONEXPRESSION,Lung,Lung,vasculature,vasculature,brainbrainHeart,Heart,stomach,stomach,bra
22、inbrainNeurons Neurons(CNS,PNS)(CNS,PNS)Mast cells.Mast cells.eosinophilseosinophilsPHYSIOLOGICALPHYSIOLOGICAL FUNCTION FUNCTION Smooth Smooth muscle muscle contraction,contraction,food food intake,intake,sleep-sleep-wakefulnesswakefulnessGastric Gastric acid acid secretion,secretion,Regulation Regu
23、lation sleep,sleep,food food intakeintakeChemotaxis,Chemotaxis,cognitioncognitionDISEASE DISEASE RELEVANCE RELEVANCE Allergic Allergic conditionsconditions过过 敏敏 作作用用Gastric Gastric ulcersulcers胃胃 溃溃疡疡Cognitive Cognitive impairment,impairment,obesityobesityInflammatioInflammation?n?5.氨基酸类递质及其受体(Amino
24、acidstransmitter&receptor)氨基酸类递质主要存在于中枢神经系统内兴奋性递质(excitatorytransmitter)：谷氨酸(glutamicacid)、门冬氨酸(asparticacid)、抑制性递质(inhibitorytransmitter)：-氨基丁酸(gamma-aminobutyricacid,GABA)甘氨酸(glycine)。谷氨酸与谷氨酸受体谷氨酸与谷氨酸受体谷氨酸在脑内分布广泛，几乎可以使脑内任何部位谷氨酸在脑内分布广泛，几乎可以使脑内任何部位的神经元产生兴奋性反应。的神经元产生兴奋性反应。谷氨酸受体有两种类型：谷氨酸受体有两种类型：促代谢型受体
25、促代谢型受体(metabotropic receptor)：有8个亚型(mGluR1-8)，其中mGluR1和mGluR5通过PLC调节钙的平衡，其它可抑制腺苷酸环化酶活性促离子型受体促离子型受体(ionotropic receptor)分为：分为：N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体-氨基羟甲基恶唑丙酸(-amino-3-hydrox-5-methy1-4-isoxazolepropionate,AMPA)受体卡因酸(kainicacid,KA)受体。epilepsy 癫痫-氨基丁酸与受体-氨基丁酸(gamma-aminobutyricacid,
26、GABA)在大脑皮层的浅层和小脑皮层的浦肯野细胞层含量较高。GABA受体分为促离子型受体(GABAA受体)和促代谢型受体(GABAB受体)以及GABAC。GABAA和GABAC为Cl-通道，激活时增加Cl-内流，GABAB通过升高IP3和DG而增加K+电导。可引起突触后膜超极化而产生抑制效应，是一种抑制性递质。在中枢神经系统，具有镇痛和维持骨骼肌正常兴奋性的作用。抽搐的抽搐的精神分裂症精神分裂症spasticity强直状态，痉挛状态oesophagealsphincter食管括约肌甘氨酸甘氨酸主要分布在脊髓和脑干中，脊髓中闰绍细胞轴突末梢释放的递质就是甘氨酸。甘氨酸受体是一种Cl通道，可被士的
27、宁阻断。甘氨酸也能结合于NMDA受体，但此时产生兴奋效应，且为谷氨酸兴奋NMDA受体所必需。6.嘌呤类递质及其受体嘌呤类递质主要有腺苷(adenosine)、ATP和ADP。腺苷是中枢神经系统中的一种抑制性调质。腺苷受体有A1、A2A、A2B和A3等4种类型，均为G-蛋白耦联受体。咖啡和茶的中枢兴奋效应是由咖啡因和茶碱抑制腺苷的作用而产生的。ATP在体内也具有广泛的受体介导效应，如自主神经系统的快速突触反应和缰核的快反应。与ATP结合的嘌呤能受体有P2Y、P2U、P2X和P2Z受体，前二者通过G-蛋白激活磷脂酶C；后二者为化学门控通道。ADP能激活P2T受体，该受体可能是一种离子通道。7.气体分子NO由一氧化氮合成酶（hemeoxygenase）产生的，能直接结合并激活鸟苷酸环化酶，从而引起生物效应。CO是由血红素加氧酶（hemeoxygenase，HO）产生的，CO的作用与NO相似NO formation following activation of N-methyl-D-asparate(NMDA)receptorsNerve transmissionNociceptinPGE2