四、神经递质和受体
组胺有三种受体:
1. H1 : PLC-PI3,DAG-PKC 2. H2 :G蛋白-cAMP↑-PKA 3. H3 :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
氨基酸递质及受体
兴奋性氨基酸:
谷氨酸 (glutamate) 门冬氨酸 (aspartate)
结合递质 ✓ 胆碱能受体(N、M) ✓ 肾上腺素能受体(α、β) ✓ 5-HT受体、氨基酸类受体等
Classes of Neurotransmitter Receptors
+
-
OUT
++ +++ +
-------- -
IN
++++++ +++++++++ +++++ -------- ------------ -a---b---
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:在于协调某些生理功能
递质共存现象
Five Key Steps in Neurotransmission
Synthesis Storage Release Receptor Binding Inactivation
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✓ 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)
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)
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
✓ 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
Na+, Ca2
+
OUT
Na+,(Ca2+?)
IN K+
a bg *
K+
NMDA receptors (NMDARs)
AMPA receptors
Kainate metabotropic receptors Glu receptors
⑴ 谷氨酸(Glutamate, Glu)及其受体
两类受体 A、促代谢型(metabotropic)glu受体:
g
IONOTROPIC
METABOTROPIC
Ionotropic Receptor
Channel
NT neurotransmitter
Ionotropic Receptor
NT
Pore
G protein: direct control
R
G
GDP
G protein: direct control
骨骼肌血管纤维)
Important
肾
a
a 兴奋 1
皮肤、肾、胃肠血管平滑肌
上 腺
a2 突触前膜, 减少递质释放
素
能 受
b1兴奋心脏
体
b
b2 抑制,骨骼肌、肝脏血管平滑肌舒张
b3 脂肪分解
adrenergic receptor
a receptor isoform a 1 a 2
agonist NA >A >ISO
与G蛋白耦联
L-AP4-glu-R、ACPD-glu-R
B、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
Non-NMDA NMDA
两类促离子型谷氨酸受体示意图
⑵ 抑制性氨基酸:
antagonist Phentolamine (酚妥拉明)
a 1:prazosin
(哌唑嗪)
a 2:yohimbine
(育亨宾)
b receptor b 1、 b 2、 b 3
ISO>A>NA
Propranolol (普萘洛尔)
b 1:atenol
(阿提洛尔)
b 2 : butoxamine
(丁氧胺)
Postsynaptic neuron
突触传递的特征
1.单向传布: 2.突触延搁(delay):0.3~ 0.5ms.
3.总和: 时间性总和(temporal summation) 空间性总和(spatial summation)
Temporal Summation
+
Vm
-65mV - 70mV
维
投
支配低位脑干部分--低位脑干
射
部 位
下行部分--脊髓后角胶质区、侧角、前角
多巴胺及其受体
主要存在中枢,黑质内合成 纹状体
1. Dopamine pathways in the CNS
- Nigrostriatal pathway (Substantia nigra Corpus striatum); 75% - Mesolimbic pathway (Midbrain nucleus accumbens) - Tubero-infundibular system (arcuate nucleus median eminence of the pituitary)
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不 产生生物效应的化学物质。
黑质
中脑边缘系统 结节-漏斗
受体:D1~D5,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
5-羟色胺及其受体
主要存在中枢,集中于中缝核内
III. 5-HT (serotonin)
1. Central 5-HT pathways and receptors
递质的鉴定
①突触前神经元中合成 ②递质存在于突触小泡内 ③与突触后膜上的受体结合 ④存在有使其失活的机制 ⑤有特异的受体激动剂和拮抗剂
递质和调质的分类
按分泌部位
中枢神经递质 外周神经递质
按化学性质
胆碱类 胺类 氨基酸类 肽类 嘌呤类 脂类、气体类等
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), γ–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
•汗腺分泌
胆 碱 能
(M-受体,G-蛋白耦 联受体,M1~M5)
•骨骼肌血管舒张 •脑神经元
受
体
烟碱受体(筒箭毒) N1,神经元型烟碱受体(神
nicotinic receptor 经节前-后,六烃季胺)
(N-受体,配体门 控通道)
N2,肌肉型烟碱受体(神经 -肌肉接头,十烃季胺)
去甲肾上腺素及其受体
-
+
Repeated stimulation same synapse ~
AT REST
Time
Spatial Summation
cAMP
PK
Pore
周围神经系统的递质和受体
-胆碱能纤维 -肾上腺素能纤维
乙酰胆碱及其受体
Acetylcholine is the first discovery neurotransmitter
Loewi’s experiment
乙酰胆碱的合成与分解
Acetylcholinesterase (AChE)
抑制性氨基酸:
GABA (γ-aminobutyric acid) 甘氨酸 (glycine)
GABA
Glutamate
Glycine
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
Excitatory synaptic transmission is mediate by glutamate receptors
上行部
纹状体、丘脑、下丘 脑、边缘前脑、大脑 皮层
中缝核
低位脑干
下行部 脊髓后角、侧角、 前角
受体:5-HT1~5-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、垂体内分泌。