神经递质和受体讲义课件.ppt

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1、神经递质和受体,神经递质与受体化学性突触传递最重要的物质基础,(一) 神经递质（Neurotransmitter）,神经递质：由突触前神经元合成、突触前膜释放、经突触间隙扩散，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞膜上的受体，具有携带和传递神经信息功能的特殊的化学物质。（直接的信息传递者）一个神经元内可存在两种或两种以上递质（包括调质）一个神经元的全部神经末梢均释放相同的递质,一个化学物质被确认为神经递质的条件(Definition of transmitter),1）突触前神经元内有合成递质的前体物质及相应的酶系统，能合成该物质。2）合成的递质贮存于囊泡内，神经冲动到来时能释放入突触间隙。3

2、）能与突触后膜上相应的受体结合，产生特定的生理效应。4）在突触部位存在有使递质失活的酶或重回收机制，使之作用迅速失活。5）有特异性受体拮抗剂能阻断递质的作用。6）有特异性受体激动剂能增强递质的作用。,神经递质的失活,通过两个途径再回收抑制，即通过突触前载体的作用将突触间隙中多余的神经递质回收至突触前神经元并贮存于囊泡；酶解，在酶的作用下被代谢和失活。,2神经调质modulator,神经调质(neuromodulator): 由神经元产生的一类化学物质，能调节信息传递的效率，增强或削弱递质的效应。起着修饰神经元内其他递质的作用。非直接的传递信息者，但可改变信息传递的效率。神经肽,3神经调质的分类

3、,1）按分泌部位分：中枢神经递质和外周神经递质2）按化学性质分为胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类、 脂类和气体类等,神经递质的分类,递质共存(neurotransmitter co-existence),两种或两种以上的递质(包括调质)共存于同一神经元内，这种现象称为递质共存。意义在于协调某些生理过程。,唾液腺,交感神经副交感神经,去甲肾上腺素神经肽Y乙酰胆碱血管活性肽,少量粘稠的唾液大量稀薄的唾液,递质的代谢(Metabolism of transmitter),1.递质的合成(synthesis of transmitter)：多在胞浆内进行，需要有关酶的催化。 2.在突触小泡内储存；

4、3.递质的释放(releasing of transmitter)：当Ap传来，突触前膜去极化，Ca2+由膜外进入, 使突触小泡与突触前膜融合，小泡破裂，其内递质外排，进入的Ca2+量与递质的释放量有直接的关系。 4.与突触后膜受体结合，发挥效应,5.递质的失活与清除(degradation & elimination of transmitter)： 被酶降解(degradation by enzyme) 由突触前膜重摄取(re-uptake by presynaptic membrane) 被血循环带走，到肝脏灭活 (inactivation by hepar) 被神经胶质细胞摄取(upt

5、ake by neuroglia),几种神经递质的失活机制,神经递质,失 活 方 式,酶降解,弥散入血,重摄取,乙酰胆碱,去甲肾上腺素,多巴胺,5-羟色胺,(二) 配体与受体,配体(ligand)凡能与受体发生特异性结合的化学物质，都属配体。配体可分为：激动剂(agonist): 凡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)：只能与受体发生特异性结合，并不产生生物效应的化学物质。,受体(receptor)：是细胞表面或亚细胞组分中的一种分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后导致该信号物质特定的生物

6、效应。两个功能：1、识别特异的配体；2、把识别和接受的信号准确无误的放大并传递到细胞内部，产生特定的细胞反应。,受体与配体结合特性：, 特异性 (specificity) 饱和性 (Saturation) 竞争性 (Competive) 可逆性 (Reversibility),16,细胞的信号系统,突触前膜的受体自身受体 ：作用于突触前膜的受体，调节本递质或正或负的反馈调节，异身受体：作用于突触前膜的受体，调节其它递质的释放,（三）主要的递质、受体系统(Main transmitter, receptor system),1乙酰胆碱及其受体2儿茶酚胺及其受体3. 5-羟色胺及其受体4. 组胺及

7、其受体5. 氨基酸类递质及其受体6. 嘌呤类递质及其受体7. 气体分子8. 神经肽,1乙酰胆碱及其受体(Acetylcholine & its receptors),乙酰胆碱(acetylcholine，ACh)是胆碱的乙酰酯。由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰转移酶的催化下合成。合成在胞质中进行，然后被输送到末梢储存于突触小泡内。,胆碱能神经元(cholinergic neuron)：在中枢神经系统中，释放ACh作为递质的神经元。分布：脊髓前角、脑干网状结构、丘脑后侧腹核、边缘系统等。胆碱能纤维(cholinergic fiber) : 在周围神经系统中，释放ACh作为递质的神经纤维。包括：全部自

8、主神经节前纤维；绝大部分副交感神经节后纤维；少数交感神经节后纤维;躯体运动神经纤维均属于此类。,胆碱能受体(cholinergic receptor),胆碱能受体：能与ACh结合并产生生物效应的受体。分为：毒蕈碱受体(muscarinic receptor, M受体)：为G-蛋白耦联受体。当M受体激活时，可改变细胞内第二信使(cAMP或IP3和DG)的浓度 ，产生一系列自主神经效应；烟碱受体(nicotinic receptor, N受体)：是配体门控通道 ，小剂量ACh能兴奋N受体，而大剂量ACh则可阻断N受体介导的突触传递。,烟碱受体(nicotinic receptor, N受体)： 神

9、经元型烟碱受体(neuronal-type nicotinic receptor)(N1受体): 肌肉型烟碱受体(muscle-type nicotinic receptor) （N2受体）,巨膀胱-小结肠-肠蠕动低下综合征,溃疡性结肠炎,精神分裂症,重症肌无力,胆碱能受体的分类、分布及作用:,2儿茶酚胺及其受体(Catecholamine & its receptor),儿茶酚胺(catecholamine)类递质包括： 去甲（异丙）肾上腺素(norepinephrine, NE , noradrenaline, NA or isoproterenol) 肾上腺素(adrenaline, A

10、dr or epinephrine, E) 多巴胺(dopamine),膀胱过动症,良性前列腺增生症,张力性尿失禁,雷诺氏综合征,哮喘,肾上腺素能受体的分类、分布及作用:,肾上腺素能受体兴奋后效应复杂的原因,受体类型的不同；兴奋后产生不同效应不同配体与不同受体结合能力的差异：去甲肾上腺素对受体结合能力强，对受体结合能力弱；肾上腺素对 、 受体结合能力均强；异丙肾上腺素对受体结合能力强；不同器官上不同类型受体分布密度不同,多巴胺(dobamine),多巴胺(dobamine): 是肾上腺素和去甲肾上腺素合成的中间产物，本身也是一种中枢神经系统递质.多巴胺递质-受体系统在中枢主要分布：黑质-纹状体

11、部分、中脑边缘系统部分、结节-漏斗部分。脑内多巴胺神经元位于：黑质、中脑脚间核、下丘脑弓状核。,多巴胺受体：G蛋白藕联受体，分D1、D2、D3、D4、D5 5种。 多巴胺系统在控制动物的运动、行为、情绪和感知方面是必需的，许多神经系统疾病如帕金森氏病、精神分裂症及抑郁症等都与多巴胺能神经通路障碍有关。,多巴胺代谢途径异常可能会导致帕金森病、阿尔茨海默症、强迫症、精神分裂症、药物成瘾、癫痫和垂体腺瘤,精神分裂症,儿童抽动症,亨丁頓舞蹈症,精神分裂症,3. 5-羟色胺及其受体(5-HT & its receptor),5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT or seroto

12、nin)主要存在于中枢。5-羟色胺递质系统作用主要由G-蛋白介导。5-羟色胺系统主要调节痛觉、情绪反应、睡眠、体温、性行为、垂体内分泌等功能活动。,偏头痛,大腸激躁症,呕吐,肠易激综合征(Irritable bowes synduome,IBS),精神病,生理节奏频率/生物钟,4.组胺(histamine)及其受体,下丘脑后部的结节乳头核内含组胺能神经元的胞体，其纤维几乎到达中枢的所有部分，包括大脑皮层和脊髓。组胺的受体H1、H2和H3受体广泛存在于中枢和周围神经系统内。多数H3受体为突触前受体，通过G-蛋白介导抑制组胺或其他递质的释放。组胺与H1受体结合后能激活磷脂酶C，而与H2受体结合后则

13、能提高细胞内cAMP浓度。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。,5. 氨基酸类递质及其受体(Amino acids transmitter & receptor),氨基酸类递质主要存在于中枢神经系统内兴奋性递质(excitatory transmitter)： 谷氨酸(glutamic acid)、 门冬氨酸(aspartic acid)、抑制性递质(inhibitory transmitter)： -氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA) 甘氨酸(glycine) 。,谷氨酸与谷氨酸受体,谷氨酸在脑内分布广泛，几乎可以使脑

14、内任何部位的神经元产生兴奋性反应。 谷氨酸受体有两种类型：促代谢型受体(metabotropic receptor) ：有8个亚型(mGluR1-8)，其中mGluR1 和 mGluR5 通过PLC调节钙的平衡，其它可抑制腺苷酸环化酶活性促离子型受体(ionotropic receptor) 分为： N-甲基-D-天门冬氨酸 (N-methyl-D-aspartate, NMDA) 受体 -氨基羟甲基恶唑丙酸(-amino-3-hydrox-5-methy1-4-isoxazolepropionate,AMPA)受体 卡因酸(kainic acid,KA)受体 。,epilepsy 癫痫,-氨

15、基丁酸与受体,-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)在大脑皮层的浅层和小脑皮层的浦肯野细胞层含量较高。GABA受体分为促离子型受体(GABAA受体)和促代谢型受体(GABAB受体)以及GABAC。 GABAA 和GABAC为Cl-通道，激活时增加Cl-内流， GABAB通过升高IP3和DG而增加K+电导。可引起突触后膜超极化而产生抑制效应，是一种抑制性递质。在中枢神经系统，具有镇痛和维持骨骼肌正常兴奋性的作用。,抽搐的,精神分裂症,spasticity 强直状态，痉挛状态oesophageal sphincter食管括约肌,甘氨酸,甘氨酸主要分布在脊髓和脑干中

16、，脊髓中闰绍细胞轴突末梢释放的递质就是甘氨酸。甘氨酸受体是一种Cl通道，可被士的宁阻断。甘氨酸也能结合于NMDA受体，但此时产生兴奋效应，且为谷氨酸兴奋NMDA受体所必需。,6. 嘌呤类递质及其受体,嘌呤类递质主要有腺苷(adenosine) 、ATP和ADP。腺苷是中枢神经系统中的一种抑制性调质。 腺苷受体有A1、A2A、A2B和A3等4种类型，均为G-蛋白耦联受体。 咖啡和茶的中枢兴奋效应是由咖啡因和茶碱抑制腺苷的作用而产生的。,ATP在体内也具有广泛的受体介导效应，如自主神经系统的快速突触反应和缰核的快反应。 与ATP结合的嘌呤能受体有P2Y、P2U、P2X和P2Z受体，前二者通过G-蛋白激活磷脂酶C；后二者为化学门控通道。ADP能激活P2T受体，该受体可能是一种离子通道。,气体分子,NO由一氧化氮合成酶（heme oxygenase）产生的，能直接结合并激活鸟苷酸环化酶，从而引起生物效应。CO是由血红素加氧酶（heme oxygenase，HO）产生的 ，CO的作用与NO相似,NO formation following activation of N-methyl-D-asparate (NMDA) receptors,Nerve transmission,