神经递质和神经肽专家讲座

使用教材：《医学神经生物学基础》，阮怀珍主编参考资料：《神经生物学---从神经元到脑》，杨雄里等译《神经科学基础》，李继硕主编网络信息资源：教研室网站49/军队院校网络教学应用系统1/mta/VirClass/VMList.htm1神经递质和神经肽专家讲座第1页从细胞水平到分子水平动静结合，逐步剖析设计理念2神经递质和神经肽专家讲座第2页主要内容一、神经递质概述二、几个经典神经递质（其余递质自学）

乙酰胆碱（Ach）多巴胺（DA）兴奋性氨基酸－谷氨酸（Glu）抑制性氨基酸－GABA三、神经肽阿片肽速激肽－P物质3神经递质和神经肽专家讲座第3页一、神经递质概述4神经递质和神经肽专家讲座第4页1.Discoveryofneurotransmitter1904年，英国剑桥大学，ThomasRentonElliott

刺激交感神经，释放肾上腺素？德国，OttoLoewi刺激迷走神经，释放化学物质传递神经冲动？5神经递质和神经肽专家讲座第5页"InthenightofEasterSaturday,1921,Iawoke,turnedonthelight,andjotteddownafewnotesonatinyslipofpaper.ThenIfellasleepagain.Itoccurredtomeatsixo'clockinthemorningthatduringthenightIhadwrittendownsomethingmostimportant,butIwasunabletodecipherthescrawl.ThatSundaywasthemostdesperatedayinmywholescientificlife.Duringthenextnight,however,Iawokeagain,atthreeo'clock,andIrememberedwhatitwas.ThistimeIdidnottakeanyrisk;Igotupimmediately,wenttothelaboratory,madetheexperimentonthefrog'sheart,describedabove,andatfiveo'clockthechemicaltransmissionofnervousimpulsewasconclusivelyproved."——quotedfromLoewi,O.,FromtheWorkshopofDiscoveries,Lawrence:UniversityofKansasPress,1953.6神经递质和神经肽专家讲座第6页OttoLoewi’sExperiment，1921

蛙心灌流试验“Vagusstoff”（Ach）7神经递质和神经肽专家讲座第7页2.

Conception神经递质（neurotransmitter）:神经递质主要在神经元中合成，而后储存于突触前囊泡内，在信息传递过程中由突触前膜释放到突触间隙，作用于效应细胞上受体，引发功效效应，完成神经元之间或神经元与其效应器之间信息传递。8神经递质和神经肽专家讲座第8页3.NeurotransmitterCriteria①递质合成：必须在神经元内合成，并储存在突触囊泡内，神经元内有合成该递质前体物质和酶系统。②递质释放：当神经元发生兴奋并进行信息传递时，神经递质便从神经元轴突末端囊泡内释放入突触间隙9神经递质和神经肽专家讲座第9页③效应过程：神经递质作用于突触后膜上特异性受体，产生突触后电位而发挥其生理作用④失活：突触间隙和突触后存在使这一递质失活酶或其它失活方式(重新摄取回收)，以实现突触传递灵活性10神经递质和神经肽专家讲座第10页⑤可模拟性将递质直接作用于突触后膜，可引发与刺激神经一样效应⑥可调控性用递质激动剂或受体阻断剂能加强或阻断该递质突触传递效应递质微电极突触后膜与受体11神经递质和神经肽专家讲座第11页4.NeurotransmittervsNeuromodulator神经调质（Neuromodulator）：存在于神经系统，主要由神经元产生，能调整信息传递效率和改变递质效应化学物质，它们不直接传递神经元之间信息。12神经递质和神经肽专家讲座第12页神经递质与神经调质比较神经递质神经调质类似点突触前神经元合成，储存于突触囊泡，随神经冲动抵达而释放，作用于对应受体。不一样点直接作用于效应细胞上受体引发功效效应。(1)可为非神经元所释放，对递质起调制作用(2)不直接引发突触后效应细胞功效改变(3)调整递质突触传递效率(4)旁突触传递13神经递质和神经肽专家讲座第13页5.分类（Classification）胆碱类儿茶酚胺类氨基酸类嘌呤类气体类肽类乙酰胆碱肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等谷氨酸、天冬氨酸；甘氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)NO、CO（腺苷）14神经递质和神经肽专家讲座第14页6.递质失活

（InactivationofNeurotransmitters）Theactionofneurotransmitterscanbestoppedbyfourdifferentmechanisms1.Diffusion:theneurotransmitterdriftsaway,outofthesynapticcleftwhereitcannolongeractonareceptor.

扩散：降低浓度15神经递质和神经肽专家讲座第15页2.Enzymaticdegradation(deactivation):aspecificenzymechangesthestructureoftheneurotransmittersoitisnotrecognizedbythereceptor.Forexample,acetylcholinesteraseistheenzymethatbreaksacetylcholineintocholineandacetate.

特异性酶解失活Enzymaticdegradation3.Glialcells:astrocytesremoveneurotransmittersfromthesynapticcleft.被星形胶质细胞从突触间隙去除Astrocyte16神经递质和神经肽专家讲座第16页4.Reuptake:thewholeneurotransmittermoleculeistakenbackintotheaxonterminalthatreleasedit.Thisisacommonwaytheactionofnorepinephrine,dopamineandserotoninisstopped...theseneurotransmittersareremovedfromthesynapticcleftsotheycannotbindtoreceptors.

重摄取17神经递质和神经肽专家讲座第17页1234扩散酶解胶质细胞摄取重摄取18神经递质和神经肽专家讲座第18页7.Co-localization递质共存一个神经元含有两种或以上神经递质或神经调质。同一细胞相同受体同一细胞不一样受体一个作用于突触后细胞，一个作用于突触前本身受体（反馈调整）一个作用于突触后细胞，一个作用于其它神经末梢上突触前受体（突触前调整）作用于不一样类细胞19神经递质和神经肽专家讲座第19页递质共存生理意义：协同传递信息经过突触前调整，加强或减弱突触传递直接作用于突触后受体，以相互拮抗或协同方式来调整器官活动20神经递质和神经肽专家讲座第20页5-HT：5-羟色胺SP：P物质NKA：神经激肽ATRH：促甲状腺激素释放激素突触前5-HT受体和SP受体分别对5-HT和SP释放起抑制作用，而SP受体激活对5-HT基础释放有促进作用。21神经递质和神经肽专家讲座第21页二、几个经典神经递质（一）乙酰胆碱（二）多巴胺（三）谷氨酸（四）γ-氨基丁酸22神经递质和神经肽专家讲座第22页（一）乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)1.胞体定位及纤维投射2.代谢过程3.生理功效23神经递质和神经肽专家讲座第23页（一）乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)1.胆碱能神经元胞体定位及纤维投射中枢神经系统中，定位于很多核团和脑区。脑内胆碱能神经元分为两类：

局部环路神经元（LocalCircuitNeuron）

投射神经元（ProjectionNeuron）24神经递质和神经肽专家讲座第24页胆碱能局部环路神经元这类神经元在核团内组成局部环路，不向核团外发出投射纤维，属于中间神经元；主要位于大脑皮质、纹状体、海马、杏仁核、小脑以及脊髓背角。25神经递质和神经肽专家讲座第25页胆碱能投射神经元运动系统：脑和脊髓发出，如脑干内躯体运动核，特殊内脏运动核、脊髓前角、脊髓侧角。胆碱能网状结构上行激活系统：背侧被盖束和腹侧被盖束。（脑干胆碱能系统）大脑皮质和边缘系统：包含下述五条径路，隔区—海马径路、缰核—脚间核径路、斜角带核—杏仁核径路、基底核—皮质径路，新纹状体—大脑皮质、黑质。（基底前脑胆碱能系统）脑干和小脑胆碱能系统：中脑被盖核、脑桥网状核和延髓一些核团发出胆碱能纤维投射到小脑。主要分布在基底前脑和脑干，向其它脑区发出纤维投射：26神经递质和神经肽专家讲座第26页中脑被盖核、脑桥网状核小脑从脑干发出投射27神经递质和神经肽专家讲座第27页2.乙酰胆碱生物合成(Biosynthesis)乙酰辅酶A+胆碱乙酰胆碱+辅酶A胆碱乙酰转移酶（ChAT）28神经递质和神经肽专家讲座第28页Metabolism肝脏29神经递质和神经肽专家讲座第29页3.乙酰胆碱受体M型受体(Muscarine，毒覃碱受体

)：M1~M5;属于G蛋白耦联受体N型受体(Nicotine，烟碱受体)：属配体门控离子通道受体（Na+、K+、Ca2+、Mg2+）30神经递质和神经肽专家讲座第30页4.乙酰胆碱失活(Inactivation)

Ach失活主要有三种方式:

酶水解（enzymedegradation）

（AChE）

扩散（diffusion）

重摄取（reuptake）

31神经递质和神经肽专家讲座第31页5.乙酰胆碱生理功效镇痛和针刺镇痛拟胆碱药产生镇痛；针刺镇痛ACh释放↑，活动↑觉醒与睡眠ACh↓中缝背核5-羟色胺能系统触发慢波睡眠，促进快波睡眠学习与记忆体温调整（种族差异）摄食和饮水感觉和运动功效（神经肌接头）心血管活动调整（在中枢升高血压）32神经递质和神经肽专家讲座第32页（二）多巴胺（dopamine，DA）胞体定位和纤维投射2.代谢过程3.生理功效33神经递质和神经肽专家讲座第33页胞体定位和纤维投射

脑内多巴胺能神经元分布比较集中，主要定位于中脑黑质致密区以及腹侧被盖区、下丘脑及脑室周围。34神经递质和神经肽专家讲座第34页脑内DA能神经纤维主要投射至纹状体、广泛边缘系统和新皮质。人类中枢DA通路可分为四个系统：

黑质—纹状体系统中脑—边缘皮质系统结节—漏斗系统下丘脊髓束

35神经递质和神经肽专家讲座第35页ThedopaminepathwaysinthebrainThreemajorpathways：黑质尾核-壳核(纹状体)：感官刺激、运动2.中脑腹侧被盖区边缘系统：认知及情绪活动3.丘脑弓状核，下丘脑室周区

漏斗，垂体前叶

调整下丘脑-垂体-内分泌系统36神经递质和神经肽专家讲座第36页结节-漏斗通路黑质-纹状体通路中脑-边缘皮质通路37神经递质和神经肽专家讲座第37页3.代谢过程酪氨酸L-多巴多巴胺酪氨酸羟化酶(TH)多巴脱羧酶(DDC)去甲肾上腺素肾上腺素多巴胺β-羟化酶苯乙醇胺氮位甲基转移酶38神经递质和神经肽专家讲座第38页4.失活突触前膜重摄取（≈1/3）突触后膜摄取酶解（单胺氧化酶MAO，儿茶酚胺-氧位-甲基转移酶COMT）

逸漏入血再循环分解，经肾脏排出39神经递质和神经肽专家讲座第39页5.多巴胺在中枢神经系统中作用（1）调整锥体外系运动功效

黑质致密区→纹状体DA通路→纹状体内中间神经元(属胆碱能及GABA神经元)→纹状体黑质网状区(GABA、SP通路)组成一个环路；苍白球→丘脑前核GABA通路→丘脑→大脑皮层(可能是ACh神经元)→大脑皮层→纹状体Glu通路，又组成另一环路。40神经递质和神经肽专家讲座第40页帕金森综合症：也称为震颤麻痹综合症，和基底核以及黑质脑细胞快速退化、无法制造足够多巴胺以及胆碱作用增强相关。脑内需要多巴胺来指挥肌肉活动；缺乏足够多巴胺就产生各种活动障碍。（运动始发困难、肌肉僵硬、静止性震颤）患帕金森氏症名人毛泽东

邓小平

阿道夫·希特勒

穆罕默德·阿里

凯瑟琳·赫本

哈利·S·杜鲁门

道格拉斯·麦克阿瑟

41神经递质和神经肽专家讲座第41页症状：遗传性神经退行性疾病，动作增多、快速、肌张力降低。病因：纹状体内GABA和Ach神经元严重退变，造成DA系统功效亢进亨廷顿舞蹈症（Huntington‘sdisease）42神经递质和神经肽专家讲座第42页（2）调控精神活动：中脑—边缘皮质通路，与精神及情绪活动相关；

精神分裂症(恒定思维障碍、幻觉、妄想、行为…)与此系统功效失调相关（3）调整脑垂体内分泌功效：D2受体活动－催乳素↓α-促黑素细胞激素↓和β内啡肽释放↓；（4）对脑血管功效调整：

脑及脑膜血管有DA能支配，DA可使大脑内动脉收缩；（5）DA在痛和镇痛中作用：

对吗啡镇痛可产生一定反抗作用

43神经递质和神经肽专家讲座第43页约翰·福布斯·纳什（JohnForbesNashJr.，1928年6月13日—），1994年诺贝尔经济学奖。

“纳什均衡”44神经递质和神经肽专家讲座第44页第74届奥斯卡最正确影片奖最正确导演奖最正确改编剧本奖最正确女配角奖

45神经递质和神经肽专家讲座第45页(三)兴奋性和抑制性氨基酸谷氨酸Glutamate：兴奋性氨基酸γ-氨基丁酸GABA：抑制性氨基酸46神经递质和神经肽专家讲座第46页GABA,aninhibitoryneurotransmitter,stopsactionpotentials.Glutamate,anexcitatoryneurotransmitter,startsactionpotentialsorkeepsthemgoing.GABAandglutamateregulateactionpotentialtraffic.47神经递质和神经肽专家讲座第47页GlutamateandGABA:ASysteminBalance>50%30~40%48神经递质和神经肽专家讲座第48页1.谷氨酸(1).神经元分布：

分布广泛。以大脑皮质、小脑、纹状体含量最高，脑干、下丘脑次之，脊髓中也有分布。49神经递质和神经肽专家讲座第49页(2).中枢谷氨酸能纤维投射大脑皮质传出性联络皮质-纹状体投射，皮质-伏隔核投射，皮质-丘脑投射，皮质-中脑被盖投射，皮质-黑质投射，皮质-脑桥投射与海马相关神经联络其它（小脑颗粒细胞→蒲肯野，下橄榄核→蒲肯野，…）

50神经递质和神经肽专家讲座第50页(1)蒲肯野细胞（唯一传出神经元）(2)星状细胞（抑制性）(3)篮状细胞（抑制性）(4)高尔基细胞（抑制性）(5)颗粒细胞(唯一兴奋性神经元)51神经递质和神经肽专家讲座第51页(3).代谢Glu：谷氨酸Gln：谷氨酰胺谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺谷氨酰胺合成酶α-酮戊二酸谷氨酸转氨酶谷氨酰胺谷氨酸谷氨酰胺酶52神经递质和神经肽专家讲座第52页(4).受体谷氨酸受体离子型受体代谢型受体NMDA受体非NMDA受体I型II型III型AMPA受体KA受体53神经递质和神经肽专家讲座第53页(5).对神经元作用中枢神经系统兴奋性突触传递参加学习记忆（可塑性）神经毒性作用54神经递质和神经肽专家讲座第54页(1)中枢GABA能神经元胞体定位大脑皮质各层、小脑皮质、海马、纹状体、中脑网状结构、黑质等(2)神经纤维通路纹状体—黑质小脑—前庭外侧核小脑皮质—小脑深核2.GABA55神经递质和神经肽专家讲座第55页(3)主要生理功效抗焦虑GABA受体是一个由GABA受体-Cl-通道-安定受体组成超分子结构。抗惊厥作用镇痛作用调整内分泌（催乳素和黄体生成素↑，促肾上腺皮质激素和促甲状腺素↓）对摄食影响（GABA可抑制动物摄食）大脑发育、学习记忆、视觉通路信息传递调控56神经递质和神经肽专家讲座第56页三、神经肽(Neuropeptide)（一）神经肽概述57神经递质和神经肽专家讲座第57页经典递质神经肽1.经典神经递质和神经肽比较分子量含量合成储存释放作用方式去除58神经递质和神经肽专家讲座第58页经典递质神经肽分子量与中枢含量分子量小，含量高分子量大、含量低合成多以氨基酸为前体合成大分子前体经加工而来储存大、小囊泡大囊泡释放低频刺激高频刺激作用快速而短暂迟缓而持久失活各种方式扩散和酶解经典神经递质和神经肽比较59神经递质和神经肽专家讲座第59页神经激素类：催产素、加压素；促甲状腺素释放激素、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促肾上腺皮质释放激素(CRF)等阿片肽：甲硫脑啡肽，亮脑啡肽，β-内啡肽，强啡肽，α-新内啡肽脑肠肽类：P物质(SP)、血管活性肠多肽(VIP)、胰高血糖素、胰岛素、胆囊收缩素(CCK)等其它：血管担心素Ⅱ、降钙素基因相关肽、降钙素、神经肽Y(NPY)、心钠素、脑钠素、甘丙肽等2.神经肽分类60神经递质和神经肽专家讲座第60页3.神经肽生物合成、储存、释放与失活神经肽前体翻译后加工细胞内过程61神经递质和神经肽专家讲座第61页神经递质：神经肽突触后膜受体突触后电位神经调质：突触前膜受体调整释放神经肽突触后膜突触传递效率非突触性受体第二、三信使蛋白合成

激素：神经内分泌（TRH,OT,脑肠肽，……）

4．作用62神经递质和神经肽专家讲座第62页不但作用于中枢神经系统，也可作用于外周。同一个肽在中枢不一样部位能够表现不一样、甚至相反作用。强啡肽：脊髓蛛网膜下腔——镇痛；脑室——反抗吗啡镇痛。SP：脊髓——参加伤害性信息传递；脑内——镇痛。63神经递质和神经肽专家讲座第63页镇痛，情绪效应，成瘾性N：Tyr-Gly-Gly-Phe阿片肽分类：内啡肽、脑啡肽、强啡肽阿片肽受体：μ、δ、κ（G蛋白偶联受体）经典阿片肽家族①前阿黑皮素：β-内啡肽前体；②前脑啡肽：甲硫脑啡肽和亮脑啡肽前体；③前新内啡肽-强啡肽：α-新内啡肽和强啡肽前体。其它阿片肽：蛙皮素、孤啡肽（二）阿片肽64神经递质和神经肽专家讲座第64页受体分布与功效

μ型阿片受体分布与痛觉及感觉运动整合作用通路相平行。（前脑，中脑，脑干）δ型阿片受体功效尚不清楚，可能参加运动整合作用、嗅觉与识别功效。κ型阿片受体分布特征可能与水平衡调整、摄食活动、痛感觉及神经内分泌功效相关。65神经递质和神经肽专家讲座第65页镇痛作用激活下行性痛调制系统：导水管周围灰质和间脑室周灰质→延髓中缝大核和巨细胞旁网状核→脊髓后角胶状质。抑制上行性痛信息传递系统阿片肽能神经元经过边缘系统，调制疼痛引发痛情绪反应、行为上应激阿片肽作用66神经递质和神经肽专家讲座第66页其它效应

在黑质-纹状体-多巴胺系统中阿片类参加运动功效调整，但因受体不一样，可产生不一样效应。阿片类经下丘脑—垂体轴，调整内分泌释放。参加应激反应、呼吸和心血管运动、摄食与饮水、精神异常和情绪调整及学习与记忆调整。

67神经递质和神经肽专家讲座第67页P物质(SubstanceP,SP)神经激肽A（neurokininA，NKA)神经激肽B（neurokininB，NKB)（三）速激肽家族68神经递质和神经肽专家讲座第68页SP与痛关系SP与纹状体—黑质多巴胺能神经系统作用：对纹状体—黑质系统中多巴胺能神经元含有担心性兴奋作用，促进环路中递质信息传递。SP与植物性神经活动：对交感神经节前神经元产生担心性兴奋作用。SP外周作用：参加免疫反应、呼吸活动、消化道活