神经动物学3.1神经递质 与受体精选文档.ppt

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1、,(一)神经递质(二)配体与受体(三）主要的递质、受体系统,(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）,递质的代谢(Metabolism of transmitter),1.递质的合成：多在胞浆内进行，需要有关酶的催化。2.在突触小泡内储存；3.递质的释放：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

2、体结合后发挥效应.,5.递质的失活与清除：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 hepatocytes)被神经胶质细胞摄取(uptake 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,神经递质的分类,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

3、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,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,(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

4、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),细胞的信号系统,促进糖原分解并升高血糖，促进脂肪分解，引起心跳加快,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

5、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,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

6、，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(nicoti

7、nic 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）,有机磷农药中毒,胆碱脂酶活性,胆 碱 能 受 体 持 续 兴 奋,M 受 体,平滑肌和腺体兴奋性,消化道 呼吸道 腺 体 括约肌,头痛头晕烦躁瞻望抽搐昏迷,Bp,面、舌肌四 肢 肌痉挛颤动呼吸肌麻痹,心率心律失常,缩瞳尿失禁,流

8、汗流泪流涎流涕,呼困咳痰肺水肿,恶心呕吐腹泻,中枢,血管缩,心传导系,N 受 体,N2受体,N1受体,交感节后纤维释放去甲肾上腺素,骨骼肌+,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,Adr or epinephrine,E)多巴胺(dopamine),1-肾上腺受体,2-肾上腺受体,-肾上腺受体,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

9、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.,多巴胺受体,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,3.5-羟色胺及其受体(5-HT&its receptor),5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT or serotonin)主要存在于中枢神经系统

10、。5-羟色胺递质系统通过多种受体作用,并主要由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。,别名,结构,激动剂,名称,拮抗剂,信号转导机制,放射性配体的选择,表达组织,生理功能,相关疾病,5-HT1A,5-HT1Ba,5-HT1Da,5-ht1eb,5-ht1fb,无,5-HT1Db,5-HT1Da,5-HT1Ea,5-HT1Eb,5-HT6,421aa（人类）,390aa（人类）,377aa（人类）,365aa（人类）,366aa（人类）,R(+)-8-OH-DPAT(H140),U-92016A,R(+)-UH-301(U109),舒马普坦

11、,唑吗替坦,L-694,247(L129),CGS12066(C106),舒马普坦,唑吗替坦,L-694,247(L129),BRL54443(B173),LY-334370,LY-344864,BRL54443(B173),WAY 100635(W108),S(-)-UH-301(U108),NAN-190(N3529),S(-)-Pindolol(P152),GR 55562(G0419),SB-216641(S8942),GR 127935(G5793),SB-224289(S201),GR 127935(G5793),BRL 15572(B9929),未知,未知,Gi/o(cAMP),

12、Gi/o(cAMP),3H-WAY 100635,3H-8-OH-DPAT,3H-舒马普坦,3H-GR 125743,3H-舒马普坦,3H-GR 125743,3H-5-HT,3H-LY-334370,125I-I-LSD,海马体，杏仁核，中缝核，肠肌丛,纹状体，海马体，中缝核，交感神经元，血管平滑肌,纹状体，海马体，中缝背，三叉神经节，血管平滑肌,顶叶皮层，尾状壳核，嗅结节，杏仁核，神经胶质细胞,皮层，丘脑，海马体，子宫，肠系膜,三叉神经抑制,中缝与海马中细胞体-树突自身受体，肠肌丛中细胞体-树突异受体,海马与交感神经元中突触前自身受体，平滑肌收缩,中缝与海马中细胞体-树突自身受体，交感神经

13、突触前自身受体,未知,焦虑症,偏头痛,潜在的偏头痛,潜在的偏头痛,未知,5-HT1 受体,Gi/o(cAMP),Gi/o(cAMP),Gi/o(cAMP),5-HT2 受体,5-HT2A,5-HT2B,5-HT2C,D5-HT2,5-HT2F,5-HT1C,471aa（人类）,479,481aa（人类）,458aa（人类）,别名,结构,激动剂,名称,亚型的选择性拮抗剂,信号转导机制,放射性配体的选择,生理功能,相关疾病,表达组织,-Me-5-HT(M110),AMI-193,ML 100907,R102444,-Me-5-HT(M110),-Me-5-HT(M110),DOI(D101),DO

14、B(D7412),BW723C86(B175),m-CPP(C5554),YM348,Tegaserod(partial),酮色林,SB-204741(S0693),SB-200646(S0568),SB-206553(S180),RS 127445,EGIS-7625,LY 272015,SB-200646(S0568),SB-206553(S180),RS 102221,SB-242084(S8061),Gq/11(增加IP3/DAG),Gq/11(增加IP3/DAG),Gq/11(增加IP3/DAG),3H-酮色林,3H-5-HT,3H-美舒麦角,大脑皮层，海马体，纹状体，血管与非血管平

15、滑肌血小板,血管和GI平滑肌，胃底，子宫，血管内皮,脉络丛，纹状体，海马体，下丘脑,可能的神经抑制，激活血小板，平滑肌收缩,平滑肌收缩，NO依赖的血管舒张,调节脑脊液量,精神分裂症,潜在的偏头痛，焦虑，过敏性结肠综合征,潜在的偏头痛与肥胖,其它血清素受体,别名,结构,激动剂,名称,亚型的选择性拮抗剂,信号转导机制,放射性配体的选择,表达组织,生理功能,相关疾病,5-HT3,5-HT4,5-ht5a,b,5-ht6b,5-HT7,M,无,5-HT5a,5-HT5b,无,5-HT1-like,5-HTY,488aa（人类）,387aa（人类a）388aa（人类b）378aa（人类e）,357aa（

16、人类）,440aa（人类）,445aa（人类a）432aa（人类b）479aa（人类d）,SR 57227A(S1688)2-Methyl-5-HT(M109)1-m-氯苯-二胍(C144)5-HTQ(H133),BIMU 8RS 67506ML 10302SC 53116,LSD(L7007),LSD(L7007)5-CT(C117),5-CT(C117),格拉司琼昂丹司琼托烷司琼,GR 113808(G5918)SB-204070(S3313)RS 100235,无,Ro 04-6790(R140)Ro 63-0563,SB-258719SB-269970(S7389)氯扎平(C6305)

17、,配体门控离子通道,Gs(增加cAMP),未知,Gs(增加cAMP),Gs(增加cAMP),3H-(S)-扎考必利3H-BRL 43694,3H-GR 113808125I-SB-207710,3H-5-CT125I-LSD,3H-5-CT125I-LSD,3H-5-CT,纹状体，海马体，黑质，自主神经末端，感觉神经元,纹状体，脑干，黑质，心肌，副交感神经末端，平滑肌,海马体，大脑皮层，小脑，系带，脊髓,伏隔核，海马体，,海马体，下丘脑，中缝核，GI和血管平滑肌，交感神经节,交感和前交感神经兴奋,平滑肌松弛，心肌收缩，胆碱能神经兴奋,平滑肌松弛，中枢神经系统神经调节,可能调节重要的胆碱能神经元

18、,未知,化学与辐射诱发的呕吐，肠易激综合征,肠易激综合征，心力衰竭,未知,可能在精神病中起作用,昼夜相位改变,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 transmit

19、ter&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

20、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。,谷氨酸受体（G蛋白家族）,名称,结构,谷氨酸位点激动剂,谷氨酸-位点 拮抗剂,分类,信号转导机制,表达组织,生理功能,相关疾病,mGlu4,mGlu1,mGlu5,mGlu2,mGlu3,mGlu6,mGlu7,mGlu8,Grou

21、p,Group,Group,Group,Group,Group,Group,Group,1194aa（人类）,1212aa（人类）,872aa（人类）,879aa（人类）,912aa（人类）,853aa（人类）,915aa（人类）,908aa（人类）,S-DHPG(D3689)使君子氨酸,S-DHPG(D3689)使君子氨酸CHPG,z-CBQA,2R,4R-APDC,DCG-IVLY354740,MGS 0039,LY379268,NAAG(A5930),2R,4R-APDC,DCG-IV,LY354740,LY379268,L-AP-4(A7929)L-SOP(P0878)RS-PPG,L

22、-AP-4(A7929)L-SOP(P0878)RS-PPGS-homo-AMPA,L-AP-4(A7929),L-AP-4(A7929)L-SOP(P0878)RS-PPGS-3,4-DCPG,LY367385,未知,LY341495EGLUMGS0039,LY341495EGLUMGS0039,MAP4(M5560)UPB1110,MAP4(M5560)UPB1110,MAP4(M5560)UPB1110,MAP4(M5560)UPB111,Gq/11(增加IP3/DAG),Gi(cAMP),同mGlu2-,mGluRs在中枢神经系统中广泛表达，只有mGluRs6例外，它仅在视网膜中被发现

23、,类群 mGluRs 促进了谷氨酸的神经传递，类群 和类群 mGluRs 普遍抑制谷氨酸和-氨基丁酸参与的神经传递,类群:精神分裂症,疼痛,药物成瘾,焦虑,帕金森症,肥胖,中风与创伤性脑损伤,癫痫;类群:焦虑,癫痫,精神病;类群:帕金森症,中风,创伤性脑损伤,癫痫,结构,亚型的选择性协同剂,名称,亚型的选择性拮抗剂,放射性配体的选择,表达组织,生理功能,相关疾病,通道阻断剂,通道的通透性,谷氨酸受体（离子通道家族）,谷氨酸位点,甘氨酸位点,其它,AMPA,NMDA,NR1(920aa 人类)NR2A(1464aa人类)NR2B(1484aa人类)NR2C(1233aa人类)NR2D(1329a

24、a大鼠)NR3A(1115aa大鼠)NR3B(1003aa小鼠),未知,未知,卡因酸,iGluR1(889aa 人类)iGluR2(883aa 人类)iGluR3(894aa 人类)iGluR4(881aa 大鼠),iGluR5(978aa 人类)iGluR6(877aa 大鼠)iGluR7(919aa 人类)KA1(956aa 人类)KA2(962aa 人类),N-甲基-D-天冬氨酸(M3262)喹啉酸(P63204),甘氨酸(G7126)D-丝氨酸(S4250)R(+)-HA-966(H130),环噻嗪(C9847)LY503430,AMPA(A0326)S(-)-5-fluorowill

25、ardiine(F2417)CX-614,ATPA(iGluR5)(A263),红藻氨酸(K0250)软骨藻酸(D6152)4-甲基谷氨酸(G137),D(-)-AP-5(A169)D(-)-AP-7(A167)CGS19755(C105)CGP37849LY382884(GluR5)CPP,(),D-(C104,C189)D-CPPene EAA-090,7-氯犬尿酸(C0306)5,7-二氯犬尿酸(D138)MNQX L-689,560L-701,324(L0258)GV 150526,Ro 25-6981(NR2B)(R7150)Ro 8-4304(NR2B)(R8900)CP 101,

26、606(NR2B)艾芬地尔(NR2B)(I2892)SPD-502,NBQX(N183)GYKI 52466(G119)GYKI 53655CNQX(C239)DNQX(D0540)YM90KLY294486Ro 48-8587,CNQX(C239)DNQX(D0540)NS 102(N179)LY293558(iGluR5)NS3763(iGluR5),MK-801(地佐环平)(M107)苯环己哌啶(PCP)(P3029)CNS-1102(cerestat)(C4238)氯胺酮(K2753),美金刚,未知,未知,未知,Joro Spider Toxin(J100),离子通道(Na+/K+/C

27、a2+),未知,未知,3H-CPP3H-L-谷氨酸,3H-5,7-二氯犬尿氨酸3H-L-689,560,3H-MK-801(channel)3H-Ro 25-6981(NR2B),3H-AMPA3H-Ro 48-8587,3H-海人酸3H-NBQX,NMDA和AMPA受体在中枢神经系统中分布广泛，卡因酸受体分散地分布于大脑皮层，海马，丘脑和脊髓,每种类型的受体都参与了发育中的和成人的中枢神经系统中的快速突出传递和神经可塑性。,NMDA:中风,阿尔茨海默病,帕金森症,精神分裂症;AMPA:癫痫，中风,阿尔茨海默病,精神分裂症;卡因酸受体:疼痛，癫痫,离子通道(Na+/K+/Ca2+),-氨基丁酸

28、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。,甘氨酸,甘氨酸主要分布在脊髓和脑干中，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。,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,