神经递质与神经肽

神经递质与神经肽1第1页，课件共76页，创作于2023年2月教学目的：掌握神经递质与神经调质的概念和特点，乙酰胆碱、多巴胺的代谢与功能，乙酰胆碱、多巴胺与谷氨酸能神经元的胞体定位及纤维投射，神经肽的概念及其代谢过程;理解阿片肽及P物质的生理作用；了解神经肽的分类及主要作用方式教学重点：神经递质与神经调质的概念和特点;乙酰胆碱能、多巴胺能与谷氨酸能神经元的胞体定位及纤维投射教学难点：乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸能神经元的胞体定位与纤维投射教学对象：预防检验2010级五年制本科2第2页，课件共76页，创作于2023年2月使用教材：《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.htm3第3页，课件共76页，创作于2023年2月从细胞水平到分子水平动静结合，逐步剖析设计理念4第4页，课件共76页，创作于2023年2月主要内容一、神经递质概述二、几种经典的神经递质（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5第5页，课件共76页，创作于2023年2月一、神经递质概述6第6页，课件共76页，创作于2023年2月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？7第7页，课件共76页，创作于2023年2月"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,1953.8第8页，课件共76页，创作于2023年2月OttoLoewi’sExperiment，1921

蛙心灌流实验“Vagusstoff”（Ach）9第9页，课件共76页，创作于2023年2月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，作用于效应细胞上的受体，引起功能效应，完成神经元之间或神经元与其效应器之间的信息传递。10第10页，课件共76页，创作于2023年2月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的前体物质和酶系统。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的囊泡内释放入突触间隙11第11页，课件共76页，创作于2023年2月③效应过程：神经递质作用于突触后膜上的特异性受体，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的酶或其它失活方式(重新摄取回收)，以实现突触传递的灵活性12第12页，课件共76页，创作于2023年2月⑤可模拟性将递质直接作用于突触后膜，可引起与刺激神经同样的效应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的突触传递效应递质微电极突触后膜与受体13第13页，课件共76页，创作于2023年2月4.NeurotransmittervsNeuromodulator神经调质（Neuromodulator）：存在于神经系统，主要由神经元产生，能调节信息传递的效率和改变递质的效应的化学物质，它们不直接传递神经元之间信息。14第14页，课件共76页，创作于2023年2月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，随神经冲动到达而释放，作用于相应受体。不同点直接作用于效应细胞上的受体引起功能效应。(1)可为非神经元所释放，对递质起调制作用(2)不直接引起突触后效应细胞功能改变(3)调节递质的突触传递效率(4)旁突触传递15第15页，课件共76页，创作于2023年2月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）16第16页，课件共76页，创作于2023年2月6.递质失活

（InactivationofNeurotransmitters）Theactionofneurotransmitterscanbestoppedbyfourdifferentmechanisms1.Diffusion:theneurotransmitterdriftsaway,outofthesynapticcleftwhereitcannolongeractonareceptor.

扩散：降低浓度17第17页，课件共76页，创作于2023年2月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清除Astrocyte18第18页，课件共76页，创作于2023年2月4.Reuptake:thewholeneurotransmittermoleculeistakenbackintotheaxonterminalthatreleasedit.Thisisacommonwaytheactionofnorepinephrine,dopamineandserotoninisstopped...theseneurotransmittersareremovedfromthesynapticcleftsotheycannotbindtoreceptors.

重摄取19第19页，课件共76页，创作于2023年2月1234扩散酶解胶质细胞摄取重摄取20第20页，课件共76页，创作于2023年2月7.Co-localization递质共存一个神经元含有两种或以上的神经递质或神经调质。同一细胞相同受体同一细胞不同受体一种作用于突触后细胞，一种作用于突触前自身受体（反馈调节）一种作用于突触后细胞，一种作用于其他神经末梢上的突触前受体（突触前调节）作用于不同类细胞21第21页，课件共76页，创作于2023年2月递质共存的生理意义：协同传递信息通过突触前调节，加强或减弱突触传递直接作用于突触后受体，以相互拮抗或协同的方式来调节器官活动22第22页，课件共76页，创作于2023年2月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的5-HT受体和SP受体分别对5-HT和SP的释放起抑制作用，而SP受体的激活对5-HT的基础释放有促进作用。23第23页，课件共76页，创作于2023年2月二、几种经典神经递质（一）乙酰胆碱（二）多巴胺（三）谷氨酸（四）γ-氨基丁酸24第24页，课件共76页，创作于2023年2月（一）乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)1.胞体定位及纤维投射2.代谢过程3.生理功能25第25页，课件共76页，创作于2023年2月（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）26第26页，课件共76页，创作于2023年2月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。27第27页，课件共76页，创作于2023年2月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：包括下述五条径路，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）脑干和小脑的胆碱能系统：中脑被盖核、脑桥网状核和延髓的某些核团发出的胆碱能纤维投射到小脑。主要分布在基底前脑和脑干，向其他脑区发出纤维投射：28第28页，课件共76页，创作于2023年2月中脑被盖核、脑桥网状核小脑从脑干发出的投射29第29页，课件共76页，创作于2023年2月2.乙酰胆碱的生物合成(Biosynthesis)乙酰辅酶A+胆碱乙酰胆碱+辅酶A胆碱乙酰转移酶（ChAT）30第30页，课件共76页，创作于2023年2月Metabolism肝脏31第31页，课件共76页，创作于2023年2月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+）32第32页，课件共76页，创作于2023年2月4.乙酰胆碱的失活(Inactivation)

Ach失活主要有三种方式:

酶水解（enzymedegradation）

（AChE）

扩散（diffusion）

重摄取（reuptake）

33第33页，课件共76页，创作于2023年2月5.乙酰胆碱的生理功能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-羟色胺能系统触发的慢波睡眠，促进快波睡眠学习与记忆体温调节（种族差异）摄食和饮水感觉和运动功能（神经肌接头）心血管活动的调节（在中枢升高血压）34第34页，课件共76页，创作于2023年2月（二）多巴胺（dopamine，DA）胞体定位和纤维投射2.代谢过程3.生理功能35第35页，课件共76页，创作于2023年2月胞体定位和纤维投射

脑内多巴胺能神经元分布比较集中，主要定位于中脑的黑质致密区以及腹侧被盖区、下丘脑及脑室周围。36第36页，课件共76页，创作于2023年2月脑内DA能神经纤维主要投射至纹状体、广泛的边缘系统和新皮质。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

37第37页，课件共76页，创作于2023年2月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

调节下丘脑-垂体-内分泌系统38第38页，课件共76页，创作于2023年2月结节-漏斗通路黑质-纹状体通路中脑-边缘皮质通路39第39页，课件共76页，创作于2023年2月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40第40页，课件共76页，创作于2023年2月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41第41页，课件共76页，创作于2023年2月5.多巴胺在中枢神经系统中作用（1）调节锥体外系的运动功能

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)构成一个环路；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，又构成另一环路。42第42页，课件共76页，创作于2023年2月帕金森综合症：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、无法制造足够的多巴胺以及胆碱作用增强有关。脑内需要多巴胺来指挥肌肉的活动；缺乏足够的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）患帕金森氏症的名人毛泽东

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

43第43页，课件共76页，创作于2023年2月症状：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，导致DA系统功能亢进亨廷顿舞蹈症（Huntington‘sdisease）44第44页，课件共76页，创作于2023年2月（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…)与此系统功能失调有关（3）调节脑垂体内分泌功能：D2受体的活动－催乳素↓α-促黑素细胞激素↓和β内啡肽的释放↓；（4）对脑血管功能的调节：

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

对吗啡镇痛可产生一定的对抗作用

45第45页，课件共76页，创作于2023年2月约翰·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”46第46页，课件共76页，创作于2023年2月第74届奥斯卡最佳影片奖最佳导演奖最佳改编剧本奖最佳女配角奖

47第47页，课件共76页，创作于2023年2月(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48第48页，课件共76页，创作于2023年2月GABA,aninhibitoryneurotransmitter,stopsactionpotentials.Glutamate,anexcitatoryneurotransmitter,startsactionpotentialsorkeepsthemgoing.GABAandglutamateregulateactionpotentialtraffic.49第49页，课件共76页，创作于2023年2月GlutamateandGABA:ASysteminBalance>50%30~40%50第50页，课件共76页，创作于2023年2月1.谷氨酸(1).神经元分布：

分布广泛。以大脑皮质、小脑、纹状体的含量最高，脑干、下丘脑次之，脊髓中也有分布。51第51页，课件共76页，创作于2023年2月(2).中枢谷氨酸能的纤维投射大脑皮质的传出性联系皮质-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-脑桥投射与海马有关的神经联系其他（小脑颗粒细胞→蒲肯野，下橄榄核→蒲肯野，…）

52第52页，课件共76页，创作于2023年2月(1)蒲肯野细胞（唯一的传出神经元）(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(唯一的兴奋性神经元)53第53页，课件共76页，创作于2023年2月(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54第54页，课件共76页，创作于2023年2月(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55第55页，课件共76页，创作于2023年2月(5).对神经元的作用中枢神经系统兴奋性突触传递参与学习记忆（可塑性）神经毒性作用56第56页，课件共76页，创作于2023年2月(1)中枢GABA能神经元的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.GABA57第57页，课件共76页，创作于2023年2月(3)主要生理功能抗焦虑GABA受体是一个由GABA受体-Cl-通道-安定受体组成的超分子结构。抗惊厥作用镇痛作用调节内分泌（催乳素和黄体生成素↑，促肾上腺皮质激素和促甲状腺素↓）对摄食的影响（GABA可抑制动物的摄食）大脑发育、学习记忆、视觉通路信息传递调控58第58页，课件共76页，创作于2023年2月三、神经肽(Neuropeptide)（一）神经肽概述59第59页，课件共76页，创作于2023年2月经典递质神经肽1.经典神经递质和神经肽的比较分子量含量合成储存释放作用方式清除60第60页，课件共76页，创作于2023年2月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迅速而短暂缓慢而持久失活多种方式扩散和酶解经典神经递质和神经肽的比较61第61页，课件共76页，创作于2023年2月神经激素类：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：血管紧张素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.神经肽的分类62第62页，课件共76页，创作于2023年2月3.神经肽的生物合成、储存、释放与失活神经肽前体翻译后加工的细胞内过程63第63页，课件共76页，创作于2023年2月神经递质：神经肽突触后膜受体突触后电位神经调质：突触前膜受体调节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64第64页，课件共76页，创作于2023年2月不仅作用于中枢神经系统，也可作用于外周。同一种肽在中枢不同部位可以表现不同的、甚至相反的作用。强啡肽：脊髓蛛网膜下腔——镇痛；脑室——对抗吗啡镇痛。SP：脊髓——参与伤害性信息传递；脑内——镇痛。65第65页，课件共76页，创作于2023年2月镇痛，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）经典的阿片肽家族①前阿黑皮素：β-内啡肽的前体；②前脑啡肽：甲硫脑啡肽和亮脑啡肽的前体；③前新内啡肽-强啡肽：α-新内啡肽和强啡肽的前体。其他阿片肽：蛙皮素、孤啡肽（二）阿片肽66第66页，课件共76页，创作于2023年2月受体分布与功能

μ型阿片受体的分布与痛觉及感觉运动整合作用的通路相平行。（前脑，中脑，脑干）δ型阿片受体的功能尚不清楚，可能参与运动整合作用、嗅觉与识别功能。κ型阿片受体的分布特性可能与水平衡调节、摄食活动、痛感觉及神经内分泌功能有关。67第67页，课件共76页，创作于2023年2月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→延髓的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通过边缘系统，调制疼痛引起的痛情绪反应、行为上的应激阿片肽的作用68第68页，课件共76页，创作于2023年2月其他效应

在黑质-纹状体-多巴胺系统中阿片类参与运动功能的调节，但因受体不同，可产生不同的效应。阿片类经下丘脑—垂体轴，调节内分泌的释放。参与应激反应、呼吸和心血管运动、摄食与饮水、精神异常和情绪的调节及学习与记忆的调节。69第69页，课件共76页，创作于2023年2月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70第70页，课件共76页，创作于2023年2月SP与痛的关系SP与纹状体—黑质多巴胺能神经系统的作用：对纹状体—黑质系统中多巴胺能神经元具有紧张性兴奋作用，促进环路中递质信息的传递。SP与植物性神经活动：对交感神经节前神经元产生紧张