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神经递质neurotransmitters 湖北中医药大学 韩永明 hanym575@ All Rights Reserved 神经递质概述 一、神经递质及其分类 二、神经递质的代谢 (一)神经递质的定义 是指由突触前神经元合成并在末梢处释放，经突触间隙扩散，特异性作用于突触后神经元或效应细胞上的受体，引起信息从突触前传递至突触后的一些化学物质。 奥地利药理学家Loewi于1921年在作蛙心灌流实验时观察到，刺激迷走神经可使蛙心活动受到抑制，如将此灌流液再灌流到另一个去迷走神经支配的蛙心时，也能抑制该蛙心的活动；因而推测迷走神经兴奋时会释放某种化学物质，使蛙心活动抑制，当时他把这种物质称为“迷走素”。1926年他初步把“迷走素”确定为ACh。英国生理学家、药理学家Dale于1929进一步证实了Loewi的上述观点。两人共同获得了1936年的诺贝尔医学和生理学奖。 (二)神经递质的确定条件 1.在神经元内合成，并储存在神经末梢；神经元内存在合成该递质的酶和底物。 2.递质的释放依靠突触前神经元去极化和Ca2+进入突触前神经末梢。 3.突触后膜存在特异的受体，受体被相应的递质激活后膜电位发生改变。 4.释放到突触间隙的递质有适当的失活机制。 5.递质的作用可被外源性受体竞争性拮抗剂以剂量依赖方式阻断，或被受体激动剂模拟。 (三)神经递质的分类 1.按分子量分类 ⑴经典递质：相对分子量小，100或数百。如氨基酸类、ACh、单胺类递质。 ⑵神经肽：相对分子量大，可为数百至数千。 ⑶其他类别：气体类：NO、CO等 嘌呤类：腺苷、ATP等 2.按化学结构 ⑴胆碱类：ACh ⑵单胺类：多巴胺、NE、E、5-HT、组胺 ⑶氨基酸类：谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、GABA ⑷肽类：下丘脑调节肽、VP、OT、SP、阿片肽、脑肠肽等 ⑸嘌呤类：腺苷、ATP ⑹气体类：NO、CO ⑺脂类：前列腺素类 (四)递质传递的时程 递质传递的快慢决定于突触后受体的种类。 1.快速突触传递：递质激活配体门控离子通道受体，通过对受体的变构作用使通道开放，引起突触后膜电位反应。仅需几毫秒。 2.慢速突触传递：突触后受体为促代谢型受体或G蛋白偶联受体。此类受体通过G蛋白影响离子通道的开关。反应的潜伏期长达几百毫秒，时程长达数秒、数分。正常情况下不足以引起动作电位的产生，但可影响突触后神经元的电生理特性，如静息电位、阈电位、动作电位的时程等。 包括：①调节突触前递质释放，②调节快速传递突触电位，③改变神经元兴奋性、增强与某种行为有关的神经环路的突触联系。 神经递质的代谢包括合成、储存、释放和失活等步骤。 (一)合成 1.小分子递质的合成： 在突触前末梢由底物经酶催化合成。 酶在胞体内合成，经慢速轴浆运输(0.5～5mm/d)方式运输到末梢。底物通过胞膜上的转运蛋白摄入。 合成速度受限速酶和底物摄取速度的调节。 2.神经肽类的合成 在胞体内合成大分子前体，在运输过程中经裂解酶裂解、修饰而成。 (二)储存 囊泡储存是递质储存的主要方式。 递质合成后通过囊泡转运体摄入囊泡内储存。待释放的活动囊泡聚集在突触前膜活动区，为递质的胞裂外排做好准备。 小分子递质储存在直径40～60nm的小囊泡内，电镜下为中央清亮的小的清亮囊泡。 神经肽储存在直径约90～250nm的大囊泡内，电镜下为中央电子密度较高的大的致密核心囊泡。 (三)释放 1.依赖Ca2+的囊泡胞裂外排是递质释放的主要形式 ⑴小分子递质的释放较快：小分子递质的清亮囊泡常锚靠在突触前膜的活性带，靠近钙通道；动作电位到达时，活性带的钙通道迅速开放(300微秒)，短时间(200微秒)内造成高Ca2+，促发囊泡的胞裂外排。 ⑵大分子神经肽的释放较慢：神经肽的大的致密核心囊泡随机分散在突触前体胞浆内， Ca2+必须弥散至囊泡并与之结合后，才能促发囊泡的释放。 2.其他释放形式 某些膜通透性物质如前列腺素、NO、CO等可以透过胞膜以弥散方式释放。 (四)递质释放的突触前调节 递质的释放受自身受体或异源受体的调节。 1.自身受体调节 突触前自身受体激活后可产生两种效应。 ①负反馈调节：使Ca2+通道关闭/K+通道开放，导致膜超极化，减少冲动到达时电压依赖性Ca2+通道的开放，减少突触前末梢Ca2+内流，以致递质释放减少。 ②正反馈调节：使突触前膜去极化，Ca2+通道开放，Ca2+内流增加，导致递质释放增加。 CA、5-HT递质系统的自身受体还可以通过抑制递质合成酶系的活性，减少CA、5-HT的合成。 2.异源受体(hetereceptors)调节 某些神经元突触前膜具有非其递