神经递质和受体(课堂PPT)课件(PPT 115页)

1、三、神经递质和受体 神经递质 Neurotransmitter 神经调质 Neuromodulator 受体 Receptor1.第1页，共115页。基本概念神经递质(Neurotransmitter, NT)概念：由突触前神经元合成并在末梢处释放，能特异性地作用于突触后神经元或效应器上的受体，并在突触后神经元或效应器细胞上产生一定效应的信息传递物质。2.第2页，共115页。递质的鉴定突触前神经元中合成递质存在于突触小泡内与突触后膜上的受体结合存在有使其失活的机制有特异的受体激动剂和拮抗剂3.第3页，共115页。4.第4页，共115页。递质和调质的分类按分泌部位 按化学性质中枢神经递质外周神经

2、递质胆碱类胺类氨基酸类肽类嘌呤类脂类、气体类等5.第5页，共115页。胆碱类: ACh胺类: Dopamine (DA), Noradrenaline(NA，NE), Adrenaline(Adr,E), 5-HT, histamine (HA)氨基酸类: 兴奋性：谷氨酸(Glu), 门冬氨酸 (Asp) 抑制性：甘氨酸(Gly), 氨基丁酸 (GABA)肽类: VP, OXT, 阿片肽，脑肠肽，AngII 等嘌呤类: 腺苷，ATP气体: NO，CO脂类: 花生四烯酸及其衍生物6.第6页，共115页。 一个神经元内可以存在两种或两种以上的神经递质或调质，末梢可同时释放两种或两种以上的递质意义：

3、在于协调某些生理功能7.第7页，共115页。递质共存现象8.第8页，共115页。9.第9页，共115页。Five Key Steps in NeurotransmissionSynthesisStorageReleaseReceptor BindingInactivation10.第10页，共115页。受体(Receptor)受体(receptor): 细胞膜或细胞内能与某些化学物质发生特异结合并诱发生物效应的特殊生物分子。配体(ligand)：能与受体结合的化学物质激动剂(agonist)：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)：能与受体发生特异性结合

4、不产生生物效应的化学物质。11.第11页，共115页。受体特性:结合的特异性选择的相对性结合的可逆性亲和性上调(up regulation)：反应性(致敏现象)亲和力或数目下调(down regulation)：反应性(脱敏现象)亲和力或数目12.第12页，共115页。受体的分类分布部位突触前受体突触后受体生物效应离子通道型受体（促离子型受体，ionotropic receptor）G蛋白耦联受体（促代谢型受体，metabotropic receptor）结合递质胆碱能受体(N、M)肾上腺素能受体(、)5-HT受体、氨基酸类受体等13.第13页，共115页。Classes of Neurotr

5、ansmitter ReceptorsOUTIN+-IONOTROPICMETABOTROPIC-+agb14.第14页，共115页。Ionotropic ReceptorneurotransmitterNTChannel15.第15页，共115页。Ionotropic ReceptorNTPore16.第16页，共115页。NTIonotropic Receptor17.第17页，共115页。NTIonotropic Receptor18.第18页，共115页。 Metabotropic ReceptorReceptor separate from channelG proteins2d m

6、essenger systemcAMPother typesEffectsControl channelAlter properties of receptorsregulation of gene expression 19.第19页，共115页。G protein: direct controlRGGDP20.第20页，共115页。G protein: direct controlRGGTPPore21.第21页，共115页。G protein: Protein PhosphorylationReceptortrans-ducerprimaryeffectorexternal signal

7、: nt2d messengersecondary effectorReceptortrans-ducerprimaryeffectorexternal signal: NT2d messengersecondary effectorGSnorepinephrinecAMPprotein kinaseb adrenergic -Radenylylcyclase22.第22页，共115页。G protein: Protein PhosphorylationRGGDPACPK23.第23页，共115页。G protein: Protein PhosphorylationRACPKGGTPATPcA

8、MP24.第24页，共115页。G protein: Protein PhosphorylationRACPKGGTPATPcAMPPPore25.第25页，共115页。周围神经系统的递质和受体-胆碱能纤维-肾上腺素能纤维26.第26页，共115页。Distribution of Peripheral Neurotransmitters autonomic efferent fiber sympathetic fiber preganglionic fiber: ACh postganglionic fiber: ACh or NEEfferent Parasympathetic fiber

9、preganglionic fiber: AChNerve postganglionic fiber: AChfiber somatic motor fiber: ACh 27.第27页，共115页。乙酰胆碱及其受体Acetylcholine is the first discovery neurotransmitterLoewis experiment28.第28页，共115页。乙酰胆碱的合成与分解29.第29页，共115页。Acetylcholinesterase (AChE)30.第30页，共115页。外周胆碱能纤维胆碱能纤维：神经末梢释放ACh作为 递质的纤维分布自主神经节前纤维大多数

10、副交感神经节后纤维少数交感神经节后纤维 （汗腺和骨骼肌舒血管）运动神经纤维Important 31.第31页，共115页。胆碱能受体毒蕈碱受体（阿托品）muscarinic receptor（M-受体，G蛋白耦联受体，M1M5)烟碱受体（筒箭毒）nicotinic receptor（N-受体，配体门控通道）N1，神经元型烟碱受体（神经节前后，六烃季胺）N2，肌肉型烟碱受体（神经肌肉接头，十烃季胺）心脏抑制平滑肌收缩消化腺分泌汗腺分泌骨骼肌血管舒张脑神经元Important 32.第32页，共115页。33.第33页，共115页。Ligand-gateed ACh ChannelsN Recep

11、tor34.第34页，共115页。G Protein-Operated ACh ChannelM receptor35.第35页，共115页。M-ACh-R 亚型及作用机制36.第36页，共115页。去甲肾上腺素及其受体儿茶酚胺类Catecholamine ：含有邻苯二酚基本结构的胺类去甲肾上腺素(Noradrenaline NA, norepinephrine NE): 肾上腺素 (Adrenaline Adr, epinephrine E)多巴胺(Dopamine DA)37.第37页，共115页。38.第38页，共115页。NA的合成与转运过程示意图 39.第39页，共115页。40.第

12、40页，共115页。外周肾上腺素能神经纤维肾上腺素能神经纤维：以NE作为递质的神经纤维。外周NE能纤维：交感神经节后纤维（除支配汗腺和骨骼肌血管纤维）Important 41.第41页，共115页。肾上腺素能受体1 兴奋 皮肤、肾、胃肠血管平滑肌2 突触前膜， 减少递质释放1兴奋心脏2 抑制，骨骼肌、肝脏血管平滑肌舒张3 脂肪分解42.第42页，共115页。43.第43页，共115页。44.第44页，共115页。肾上腺能受体亚型及作用机制异丙肾上腺素45.第45页，共115页。肾上腺能受体的分布及功能46.第46页，共115页。Mechanism of Action ( receptor)47

13、.第47页，共115页。Epia1G proteinPLCIP3Ca+248.第48页，共115页。肽类和嘌呤类递质及其受体神经肽：作为递质的肽类嘌呤类：腺苷，ATP49.第49页，共115页。中枢神经系统的递质和受体乙酰胆碱及其受体去甲肾上腺素及其受体多巴胺及其受体5-羟色胺及其受体组胺及其受体氨基酸递质及受体肽类递质及受体其它递质、受体系统50.第50页，共115页。乙酰胆碱及其受体胆碱能神经元脊髓前角运动神经元丘脑后腹侧特异性感觉投射神经元脑干网状结构上行激动系统尾核、壳核、苍白球边缘系统（梨状区、杏仁核、海马）51.第51页，共115页。去甲肾上腺素及其受体上行部分大脑皮层、边缘前脑、

14、下丘脑支配低位脑干部分低位脑干下行部分脊髓后角胶质区、侧角、前角纤维投射部位52.第52页，共115页。多巴胺及其受体主要存在中枢，黑质内合成纹状体中脑边缘系统结节漏斗黑质受体：D1D5，G蛋白耦联D1、D5激活cAMP D2、D3、D4激活cAMP躯体运动、精神情绪、垂体分泌、心血管活动调节53.第53页，共115页。5-羟色胺及其受体主要存在中枢，集中于中缝核内纹状体、丘脑、下丘脑、边缘前脑、大脑皮层低位脑干脊髓后角、侧角、前角中缝核受体：5-HT15-HT7，有多种亚型。5-HT3是离子通道型受体，其余为G蛋白耦联受体，5-HT1A是突触前受体。调节痛觉、精神情绪、睡眠、体温、性行为、垂

15、体内分泌。上行部下行部54.第54页，共115页。下丘脑后部的结节乳头核内组胺能神经元发出纤维投射到脑和脊髓。组胺有三种受体：H1 ： PLCPI3，DAGPKCH2 ：G蛋白cAMPPKAH3 ：突触前受体，抑制递质释放调节：觉醒、性行为、腺垂体激素分泌、血压、饮 水、痛觉55.第55页，共115页。56.第56页，共115页。氨基酸递质及受体兴奋性氨基酸：谷氨酸 (glutamate)门冬氨酸 (aspartate)抑制性氨基酸：GABA (-aminobutyric acid)甘氨酸 (glycine) 57.第57页，共115页。GlutamateGABAGlycine58.第58页，

16、共115页。谷氨酸的释放和摄取，以及神经元和胶质细胞之 间的“谷氨酸-谷氨酰胺”循环59.第59页，共115页。Excitatory synaptic transmission is mediate by glutamate receptorsNMDAreceptors(NMDARs)AMPAreceptorsKainatereceptorsmetabotropicGlu receptorsOUTINGLU,NMDAGLU,KAK+K+Na+,Ca2+Na+,(Ca2+?)GLUGLU,KAagb*60.第60页，共115页。两类受体A、促代谢型（metabotropic）glu受体： 与G蛋

17、白耦联 L-AP4-glu-R、ACPD-glu-RB、促离子型（ionotropic）glu受体： 配体门控离子通道 NMDA-glu-R ：Na+ 、Ca2+ 内流、K+外流 KA-glu-R,AMPA-glu-R：Na+内流、K+外流 谷氨酸（Glutamate, Glu）及其受体61.第61页，共115页。两类促离子型谷氨酸受体示意图NMDANon-NMDA62.第62页，共115页。 NMDA受体双重特性 化学门控性和电压门控性63.第63页，共115页。 抑制性氨基酸：甘氨酸（gly）主要分布在脊髓和脑干中。 脊髓闰绍细胞释放的递质，其受体为离子通道（Cl-） 甘氨酸也能与NMDA

18、受体结合，产生兴奋效应。 GABA：主要存在于大脑皮层浅层、小脑皮层浦肯野纤维及纹状体黑质纤维中。 GABA受体分为三型： GABAA： Cl- 通道 GABAB：促代谢型受体（IP3，DG），激活后可增加K+通道的电导。 GABAC：Cl- 通道64.第64页，共115页。GABAA受体示意图巴比妥酸 酒精苯二氮镇静药65.第65页，共115页。降低Ca2+通道的电导66.第66页，共115页。阿片肽在CNS的分布67.第67页，共115页。68.第68页，共115页。受 体 第二信使 拮抗剂 通道效应 递质主要分布外周：胆碱能Nf 所有自主N节前纤维、大多数副交感N节后纤维、少数交感N节后

19、纤维、骨骼肌N纤维；汗腺。中枢：胆碱能N元 脊髓前角运动N元、丘脑后部腹侧的特异感觉投射N元、脑干网状结构上行激动系统、纹状体、边缘系统等。筒箭毒十烃季铵Na+和其他小离子阿托品筒箭毒六烃季铵M2(心)Ca2+IP3/DGcAMPIP3/DGcAMPK+N2 （肌肉型烟碱受体）N1（N元型烟碱受体）M1M4(腺体)M3NM化学门控通道M5乙酰胆碱（ACh）69.第69页，共115页。递质 受 体 第二信使 拮抗剂 通道效应 递质主要分布 外周：肾上腺素能Nf 多数交感N节后纤维； 中枢：肾上腺素能N元 低位脑干及上行投射到皮层、边缘前脑、下丘脑以及下行到达脊髓后角、侧角、 前角的纤维。1(心)

20、 2平滑肌IP3/DGcAMPcAMPK+酚妥拉明酚妥拉明育亨宾心得宁阿提洛尔丁氧胺K+ Ca2+儿茶酚胺：去甲肾上腺素(NE、NA ) 和肾上腺素(E、Adr) 1 2 （突触前膜小肠）3 脂肪组织70.第70页，共115页。递质 受 体 第二信使 通道效应 递质主要分布 -氨基 丁酸多巴胺 IP3/DG cAMPD1，D5D2，D3，D4 cAMPK+ Ca2+ 黑质-纹状体、 结节-漏斗、 中脑边缘系统。5-HT 中缝核内及上行投射到纹状体、下丘脑等以及下行到 脊髓背角、侧角、前角。5-HT1（A B D）5-HT2(A C) cAMPK+K+其他的递质5-HT35-HT4Na+cAMP

21、GABAAGABAB-IP3/DGK+ Ca2+CI-大脑皮层的浅层和小脑皮层浦肯野细胞层。黑质-纹状体消化道71.第71页，共115页。反射弧中枢部分的活动规律72.第72页，共115页。反射的中枢控制： 适宜刺激感受器传入神经反射中枢传出神经效应器内分泌腺效应器激素高级中枢整合73.第73页，共115页。74.第74页，共115页。单线式联系（single line connection）中枢神经元的联系方式75.第75页，共115页。辐散式联系 （Divergence）76.第76页，共115页。Divergent SynapseA junction that occurs betwee

22、n a presynaptic neuron and two or more postsynaptic neurons (ratio of pre to post is less than one).The stimulation of the postsynaptic neurons depends on temporal summation77.第77页，共115页。78.第78页，共115页。多见于运动传出通路结构形式：多个神经元与少数或一个神经元发生联系。 意义： a、使CNS内神经元活动能够集中； b、使兴奋或抑制能在后一个神经元上发生整 合而及时加强或减弱。79.第79页，共115

23、页。Convergent SynapsePresynaptic neuronsPostsynaptic neuronA junction between two or more presynaptic neurons with a postsynaptic neuron (the ratio of pre to post is greater than one).The stimulation of the postsynaptic neuron depends on the Spatial Summation.80.第80页，共115页。81.第81页，共115页。82.第82页，共115页

24、。83.第83页，共115页。1单向传布：2突触延搁(delay)：0.30.5ms.突触传递的特征84.第84页，共115页。3总和：时间性总和(temporal summation)空间性总和(spatial summation)85.第85页，共115页。-65mV- 70mVAT RESTVmTime +-TemporalSummation+Repeated stimulationsame synapse 86.第86页，共115页。-65mv- 70mvAT RESTvmTime +-SpatialSummation+Multiple synapses+87.第87页，共115页。-

25、 70mv+-EPSPIPSP+88.第88页，共115页。4兴奋节律的改变：反射活动中，传入神经与传出神经的冲动频率不同 多个synapses自身的功能状态89.第89页，共115页。5.对内环境变化敏感和易疲劳：反射弧中最易发生疲劳的环节。6后发放：刺激停止，传出神经仍然发放冲动。主要原因：神经元之间的环状联系以及中间神经元的作用。 90.第90页，共115页。中枢抑制和中枢易化91.第91页，共115页。突触后抑制（postsynaptic inhibition） - 传入侧支性抑制(afferent collateral inhibition) - 回返性抑制(recurrent in

26、hibition)突触前抑制（presynaptic inhibition）中枢抑制92.第92页，共115页。 结构基础：是抑制性中间神经元 机制： 兴奋冲动抑制性中间N元释放抑制性递质突触后N元产生IPSP突触后N元发生抑制分类：侧支性抑制:回返性抑制:突触后抑制: 93.第93页，共115页。传入侧支性抑制:94.第94页，共115页。兴 奋 冲 动 传 入侧支兴奋抑制性中间N元抑制性中间N元释放抑制性递质抑制另一N元突触后膜产生IPSP 传入侧支性抑制: 意义:调控其它N元，以便 活动协调同步。兴奋一N元突触后膜产生EPSP95.第95页，共115页。96.第96页，共115页。回返性

27、抑制: 意义:调控N元本身，使其活动及时终止。N元兴奋冲动沿轴突传出侧支兴奋抑制性中间N元抑制性中间N元释放抑制性递质原兴奋的N元抑制突触后膜产生IPSP兴奋效应细胞突触后膜产生EPSP97.第97页，共115页。 Recurrent inhibition 98.第98页，共115页。99.第99页，共115页。100.第100页，共115页。突触前抑制（presynaptic inhibition） 结构基础: 轴-轴-胞串联突触。 概念：通过改变突触前膜电位使突触后神经元兴奋性降低的抑制称为突触前抑制。 意义:可将各种不必要的或非主要的信息，在传入途中即被抑制掉，进而保证了重要信息上传到高

28、级中枢，使个体的思维、注意力、精力得到高度集中。 -广泛存在于机体的感觉传入途中101.第101页，共115页。Excitatory SynapseA activeB more likely to fire Add a 3d neuron AB+Presynaptic Inhibition102.第102页，共115页。Excitatory SynapseAxon-axon synapseC is inhibitory AB+Presynaptic InhibitionC-103.第103页，共115页。Excitatory SynapseAB+Presynaptic InhibitionC-

29、C activeless NT from A when activeB less likely to fire 104.第104页，共115页。 机制：先刺激轴B轴B兴奋释放递质(GABA)轴A部分去极化(Cl-电导)在此基础上再刺激轴A轴A产生AP幅度轴A Ca2+内流量轴A释放递质量胞CEPSP幅度胞C不易达到阈电位而抑制特征：是去极化抑制。CABB实验A：刺激轴突A时，胞B产生 10mV的EPSP；实验B：先刺激轴突C，再刺激轴突A 时，胞B产生5mV的EPSP。105.第105页，共115页。先刺激轴B轴B兴奋释放递质(GABA)轴A上的GABAB受体轴A上K+通透性增加轴A产生AP时

30、程轴A Ca2+内流量轴A释放递质量胞CEPSP幅度胞C不易达到阈电位而抑制轴B兴奋释放递质轴A上相应的受体轴A内递质的释放对Ca2+敏感性特征：是去极化抑制106.第106页，共115页。Concept: the inhibition occurs at the presynaptic terminals before the signal ever reaches the synapse.The basic structure: an axon-axon synapse (presynaptic synapse), A and B. Neuron A has no direct effec

31、t on neuron C, but it exert a Presynaptic effect on ability of B to Influence C. The presynatic effect May decrease the amount of neuro- transmitter released from (Presynaptic inhibition) or increase it (presynaptic facilitation). Presynaptic InhibitionBCAC107.第107页，共115页。 Activation of the presynaptic receptors incre