2.神经递质和受体
(1)神经递质:指由神经元合成,突触前末梢释放,能特异性作用于突触后膜受体,并产生突触后电位的信息传递物质。
1)递质的鉴定:①突触前神经元具有合成递质的前体和酶系统,并能合成该递质;②递质储存于突触囊泡内,受到适宜刺激时,囊泡内的递质能释放入突触间隙;③能与突触后膜上的特异受体结合,并产生一定的生理效应;④存在使该递质失活的酶或其他失活方式;
⑤有特异的受体激动剂和拮抗剂,能分别模拟或阻断该递质的突触传递作用。
2)调质的概念:神经元合成和释放的,不在神经元间直接起信息传递作用,只对递质信息传递起调节作用的物质称为神经调质。
3)递质的共存:两种或两种以上的递质(包括调质)共存于同一神经元内的现象,称为递质共存。其意义在于协调某些生理功能活动。
4)递质的代谢:递质主要在胞质中合成;在突触小泡内储存;经Ca2+依赖性出胞方式释放;递质作用于受体并产生效应后很快被消除。消除的主要方式有酶促降解、被突触前末梢和突触囊泡重摄取。乙酰胆碱的消除依靠突触间隙中的胆碱酯酶将乙酰胆碱水解为胆碱和乙酸。去甲肾上腺素主要通过末梢的重摄取及少量通过酶解失活而被消除。
(2)受体:是指位于细胞膜上或细胞内能与某些化学物质(如递质、调质、激素等)特异结合并诱发特定生物学效应的特殊生物分子。
受体的激动剂和受体的拮抗剂,二者统称为配体。
1)受体的亚型:每种受体都有多种亚型,表明一种递质能选择性地作用于多种效应器细胞而产生多种多样的生物学效应。
2)突触前受体:位于突触前膜的受体称为突触前受体或自身受体。通常,突触前受体激活后可抑制递质释放,实现负反馈控制。
3)受体的作用机制:受体与递质结合而被激活后,通过一定的跨膜信号转导途径,使突触后神经元活动改变或使效应器细胞产生效应。根据跨膜信号转导的不同途径,递质受体可分为两大家族:①G蛋白耦联受体;②离子通道型受体。
4)受体的调节
①受体的上调:当递质释放不足时,受体的数量将逐渐增加,亲和力也逐渐升高,称为受体的上调。
②受体的下调:当递质分泌过多时,受体的数量和亲和力均下降,称为受体的下调。
(3)主要的递质和受体系统
1)乙酰胆碱及其受体
胆碱能神经元:以乙酰胆碱(ACh)为递质的神经元。其中枢分布极为广泛。
胆碱能纤维:以ACh为递质的神经纤维称为胆碱能纤维。包括:
①支配骨骼肌的运动神经纤维:②所有自主神经节前纤维;③大多数副交感节后纤维(除少数肽能或嘌呤能纤维外);④少数交感节后纤维(支配温热性汗腺的纤维和支配骨骼肌血管的交感舒血管纤维)。
胆碱能受体:能与ACh特异结合的受体。
分类 毒蕈碱受体(M受体) 烟碱受体(N受体)
分布 大多数副交感节后纤维和少数交感 所有自主神经元的突触后膜和神经
节后纤维支配的效应器细胞膜上 -肌接头的终板膜上
效应 自主神经节后胆碱纤维兴奋的效应 自主神经节后神经元兴奋(小剂量
Ach作用)、骨骼肌收缩
毒蕈碱样作用(M样作用) 烟碱样作用(N样作用)
亚型 M1~M5五种亚型 肌肉型(N2)、神经元型(N1)
G蛋白耦联受体 离子通道型受体
阻断剂 阿托品 筒箭毒碱
2)去甲肾上腺素和肾上腺素及其受体
去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(E)均属于儿茶酚胺类。
去甲肾上腺素能神经元:
肾上腺素能神经元:
肾上腺素能纤维:以NE作为递质的神经纤维。多数交感节后纤维为肾上腺素能纤维。
肾上腺素能受体:能与NE和E结合的受体。属于G蛋白耦联受体。
分类: α受体(亚型:α1、α2) β受体(亚型:β1、β2、β3)
分布: 多数交感节后纤维支配的效应器细胞膜上(α、β受体可同时或单独存在)
作用: 兴奋性效应(小肠平滑肌除外) β1受体:兴奋性效应; β2受体:抑制性效应
β3受体:与脂肪分解有关
阻断剂:酚妥拉明(主要阻断α1受体); β受体普萘洛尔; α1受体哌唑嗪; β1受体阿提洛尔;;
α2受体育亨宾 β2受体丁氧胺
3)多巴胺及其受体
多巴胺也属于儿茶酚胺类。主要存在于中枢。包括三个部分:①黑质-纹状体系统;②中脑-边缘系统;③结节-漏斗系统。脑内多巴胺主要由中脑黑质产生,沿黑质-纹状体投射系统分布,储存于纹状体,其中以尾核含量最多。
多巴胺受体: 分D1~D5五种受体亚型。都是G蛋白耦联受体。
功能:多巴胺系统主要参与对躯体运动、精神情绪活动、垂体内分泌功能以及心血管活动等的调节。
4)5-羟色胺及其受体
5-羟色胺(5-HT)系统主要存在于中枢。神经元胞体主要集中于低位脑干的中缝核内。投射纤维包括三部分:上行部分、下行部分和支配低位脑干部分。
5-HT 受体:多而复杂,有5-HT1~5-HT7七种受体。5-HT3是离子通道型受体,其余为G蛋白耦联受体。
功能:中枢5-HT主要调节痛觉与镇痛、精神情绪、睡眠、体温、性行为、垂体内分泌、心血管活动和躯体运动等功能活动。
5)组胺及其受体
中枢组胺神经元胞体分布局限,集中在下丘脑后部的结节乳头核内;其纤维及受体分布广泛。有H1~H3三种受体。
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。
6)氨基酸类递质及其受体
①兴奋性氨基酸
主要包括谷氨酸和天门冬氨酸。谷氨酸是脑和脊髓内主要的兴奋性递质。
谷氨酸受体可分两种类型:
Ⅰ.促离子型受体。包括:海人藻酸受体、AMPA受体和NMDA受体,被激活后分别对Na+、K+和Ca2+有不同的通透性。
Ⅱ.促代谢型受体:在突触前后均有分布,可能参与突触的可塑性。
②抑制性氨基酸
主要包括γ-氨基丁酸和甘氨酸。
Ⅰ.γ-氨基丁酸:是脑内主要的抑制性递质。
受体包括:
促离子型受体(GABAA、GABAC受体):耦联通道为Cl-通道,激活时增加Cl-内流。
促代谢型受体(GABAB受体):通过G蛋白抑制腺苷酸环化酶,激活K+通道,增加K+外流。
二者均引起突触后膜超极化而产生IPSP。
Ⅱ.甘氨酸
主要分布于脊髓和脑干中。
甘氨酸受体:是促离子型受体,可被士的宁阻断。其耦联通道也是Cl-通道,开放时允许Cl-等单价阴离子进入膜内,使突触后膜产生IPSP。甘氨酸可结合于NMDA受体,产生兴奋效应。
7)神经肽及其受体
神经肽:指分布于神经系统起递质或调质作用的肽类物质。包括以下几类。
①速激肽:包括P物质、神经激肽A等6个成员。神经激肽受体有三种,均为G蛋白耦联受体。
P物质的作用:是慢痛传入通路中第一级突触的调质;调节神经内分泌;引起肠平滑肌收缩、血管舒张和血压下降等效应
②阿片肽
主要包括β-内啡肽、脑啡肽、强啡肽三类。
阿片肽受体:μ、κ和δ受体,均为G蛋白偶联受体,均可降低cAMP水平。
生理作用:调节感觉(主要是痛觉)、运动、内脏活动、免疫、内分泌、体温、摄食行为等功能活动。
③下丘脑调节肽和神经垂体肽
下丘脑调节肽:下丘脑调节腺垂体功能的肽类激素。
神经垂体肽:室旁核含有缩宫素和血管升压素的神经元,其纤维向脑干和脊髓投射,具有调节交感和副交感神经活动的作用,并能抑制痛觉。
④脑肠肽
在胃肠道和脑内双重分布的肽类物质。主要有胆囊收缩素(CCK)、血管活性肠肽(VIP)、胃泌素、神经降压素等。
⑤其他神经肽:降钙素基因相关肽、神经肽Y、血管紧张素Ⅱ、心房钠尿肽等。
8)其他
嘌呤类递质:主要有腺苷和ATP。腺苷是中枢神经系统中的一种抑制性调质。
气体类递质:①一氧化氮(NO);②一氧化碳(CO)。
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