經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)課程大綱1神經(jīng)遞質(zhì)簡(jiǎn)介什么是神經(jīng)遞質(zhì)？2神經(jīng)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)歷程從早期發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)代研究。3神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要種類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。4神經(jīng)遞質(zhì)的合成和儲(chǔ)存神經(jīng)遞質(zhì)是如何產(chǎn)生的？5神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和作用如何傳遞信號(hào)？6神經(jīng)遞質(zhì)的失衡與疾病神經(jīng)遞質(zhì)失衡如何導(dǎo)致疾病？7神經(jīng)遞質(zhì)在臨床的應(yīng)用如何利用神經(jīng)遞質(zhì)治療疾病？神經(jīng)遞質(zhì)簡(jiǎn)介神經(jīng)傳導(dǎo)的橋梁神經(jīng)遞質(zhì)是神經(jīng)元之間傳遞信息的關(guān)鍵物質(zhì)。化學(xué)信號(hào)它們?cè)谕挥|間隙中釋放，并與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合，觸發(fā)一系列生物反應(yīng)。神經(jīng)遞質(zhì)的發(fā)現(xiàn)歷程119世紀(jì)末科學(xué)家開始研究神經(jīng)系統(tǒng)如何傳遞信息，但對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的概念尚不清楚。21921年奧托·勒維發(fā)現(xiàn)乙酰膽堿是第一個(gè)被確認(rèn)的神經(jīng)遞質(zhì)，它在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)傳遞信號(hào)。31930年代其他神經(jīng)遞質(zhì)，如去甲腎上腺素和多巴胺，被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。41950年代以后神經(jīng)遞質(zhì)研究進(jìn)入快速發(fā)展階段，越來越多的神經(jīng)遞質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，其功能和作用機(jī)制也得到深入研究。神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)多種多樣，可以是簡(jiǎn)單的氨基酸，如谷氨酸和GABA；也可以是復(fù)雜的肽類，如內(nèi)啡肽；還可以是單胺類物質(zhì)，如多巴胺和5-羥色胺。這些不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了神經(jīng)遞質(zhì)的特性，例如，它們的合成、儲(chǔ)存、釋放和作用機(jī)制。神經(jīng)遞質(zhì)的合成過程1前體物質(zhì)氨基酸、膽堿等2合成酶催化前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化3神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿、多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)的儲(chǔ)存和釋放機(jī)制合成神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)元胞體中合成。儲(chǔ)存神經(jīng)遞質(zhì)被儲(chǔ)存在突觸囊泡中，等待釋放。釋放當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸末梢時(shí)，囊泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)入突觸間隙。再攝取釋放的神經(jīng)遞質(zhì)被神經(jīng)元再攝取或被酶分解。神經(jīng)遞質(zhì)作用于靶細(xì)胞的過程1釋放神經(jīng)遞質(zhì)從突觸前神經(jīng)元釋放到突觸間隙。2結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后神經(jīng)元上的受體結(jié)合。3信號(hào)傳導(dǎo)受體激活，引發(fā)一系列的信號(hào)傳導(dǎo)事件。乙酰膽堿重要的神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，參與多種生理過程。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元乙酰膽堿是支配骨骼肌的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元釋放的主要神經(jīng)遞質(zhì)，負(fù)責(zé)肌肉收縮。自主神經(jīng)系統(tǒng)在自主神經(jīng)系統(tǒng)中，乙酰膽堿參與控制心臟、消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)等器官的活動(dòng)。乙酰膽堿的合成和儲(chǔ)存1膽堿從食物中獲得2乙酰輔酶A由糖代謝產(chǎn)生3乙酰膽堿在突觸前神經(jīng)元中合成4囊泡儲(chǔ)存儲(chǔ)存以備釋放乙酰膽堿的釋放及作用1神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸前膜神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸前膜，引起膜電位變化。2鈣離子內(nèi)流鈣離子內(nèi)流，觸發(fā)突觸小泡與突觸前膜融合。3乙酰膽堿釋放乙酰膽堿釋放到突觸間隙，與突觸后膜受體結(jié)合。4信號(hào)傳導(dǎo)乙酰膽堿與受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化，傳遞信號(hào)。乙酰膽堿受體及其信號(hào)傳導(dǎo)乙酰膽堿受體（AchR）是位于神經(jīng)肌肉接頭、自主神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的膜蛋白，它可以與乙酰膽堿結(jié)合并引發(fā)細(xì)胞反應(yīng)。乙酰膽堿受體主要分為兩類：尼古丁型乙酰膽堿受體（nAChR）和毒蕈堿型乙酰膽堿受體（mAChR）。nAChR主要是離子通道型受體，在神經(jīng)肌肉接頭和自主神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮作用。mAChR主要是G蛋白偶聯(lián)受體，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周組織中發(fā)揮作用。單胺類神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺與快樂、動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)勵(lì)相關(guān)聯(lián)。5-羥色胺情緒、睡眠、食欲和學(xué)習(xí)記憶。去甲腎上腺素警覺、注意力、壓力反應(yīng)。多巴胺多巴胺是一種神經(jīng)遞質(zhì)，在腦部發(fā)揮著重要作用，參與調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)、情緒、認(rèn)知、動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)賞等它與快樂、愉悅、興奮和上癮相關(guān)，是讓我們感到快樂和有動(dòng)力去追求目標(biāo)的關(guān)鍵因素之一多巴胺也參與了情緒的調(diào)節(jié)，它可以幫助我們感到快樂、幸福和滿足多巴胺的合成和代謝酪氨酸羥化酶酪氨酸羥化酶將酪氨酸轉(zhuǎn)化為左旋多巴，這是多巴胺合成過程的第一步。多巴脫羧酶多巴脫羧酶將左旋多巴轉(zhuǎn)化為多巴胺，這是合成過程的最后一步。單胺氧化酶單胺氧化酶(MAO)是一種重要的多巴胺代謝酶，將多巴胺分解為3,4-二羥基苯乙酸(DOPAC)。兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)也是一種重要的代謝酶，將多巴胺轉(zhuǎn)化為3-甲氧基酪胺(homovanillicacid,HVA)。多巴胺受體及其功能多巴胺受體是一類與多巴胺結(jié)合的G蛋白偶聯(lián)受體，分為D1類和D2類。D1類受體包括D1和D5受體，它們主要通過激活腺苷酸環(huán)化酶來調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)通路，參與學(xué)習(xí)、記憶、運(yùn)動(dòng)控制等功能。D2類受體包括D2、D3和D4受體，它們主要抑制腺苷酸環(huán)化酶，并激活鉀離子通道，參與情緒調(diào)節(jié)、獎(jiǎng)賞機(jī)制、運(yùn)動(dòng)控制等功能。5-羥色胺(血清素)情緒調(diào)節(jié)血清素與快樂、幸福和滿足感相關(guān)，影響情緒穩(wěn)定和情緒障礙。睡眠與覺醒血清素參與調(diào)節(jié)睡眠-覺醒周期，幫助我們?nèi)胨捅３智逍选Ｊ秤刂蒲逅貙?duì)食欲起作用，幫助調(diào)節(jié)飽腹感和食物攝入量。5-羥色胺的合成和代謝1色氨酸5-羥色胺的合成從色氨酸開始25-羥色氨酸色氨酸經(jīng)色氨酸羥化酶催化轉(zhuǎn)化為5-羥色氨酸35-羥色胺5-羥色氨酸經(jīng)脫羧酶作用轉(zhuǎn)化為5-羥色胺5-羥色胺受體及其功能5-羥色胺受體是一類與5-羥色胺結(jié)合并介導(dǎo)其生物學(xué)效應(yīng)的蛋白質(zhì)。它們屬于G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制可分為7個(gè)亞型。5-羥色胺受體參與了多種生理功能，包括情緒、睡眠、食欲、記憶和學(xué)習(xí)等。谷氨酸和GABA谷氨酸中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。參與學(xué)習(xí)、記憶、認(rèn)知等重要功能。GABA中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。參與睡眠、情緒調(diào)節(jié)、焦慮緩解等過程。谷氨酸的合成和釋放1谷氨酸合成谷氨酸是神經(jīng)元中含量最豐富的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。它由谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的催化下合成。2谷氨酸儲(chǔ)存合成后的谷氨酸被儲(chǔ)存到突觸囊泡中。3谷氨酸釋放當(dāng)神經(jīng)元興奮時(shí)，谷氨酸囊泡與突觸前膜融合，釋放到突觸間隙。4谷氨酸再攝取釋放后的谷氨酸被突觸前神經(jīng)元和周圍星形膠質(zhì)細(xì)胞重新攝取，終止其作用。谷氨酸受體及其信號(hào)傳導(dǎo)NMDA受體對(duì)學(xué)習(xí)、記憶和突觸可塑性至關(guān)重要。AMPA受體介導(dǎo)快速興奮性突觸傳遞。Kainate受體在突觸傳遞和神經(jīng)元可塑性中起作用。GABA的合成和釋放1谷氨酸脫羧酶催化谷氨酸轉(zhuǎn)化為GABA2囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)GABA被包裝到突觸囊泡中3鈣離子依賴性釋放神經(jīng)元興奮時(shí)釋放GABAGABA受體及其功能GABA受體主要分為GABAA受體和GABAB受體兩種。GABAA受體是配體門控離子通道，主要介導(dǎo)抑制性突觸傳遞，參與調(diào)節(jié)情緒、焦慮、睡眠等。GABAB受體是G蛋白偶聯(lián)受體，主要通過抑制腺苷酸環(huán)化酶和激活鉀離子通道發(fā)揮作用，參與調(diào)節(jié)神經(jīng)元興奮性、疼痛感知等。GABA作為主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，在調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。GABA受體功能異常會(huì)導(dǎo)致焦慮癥、抑郁癥、癲癇等疾病。因此，GABA受體是治療相關(guān)疾病的重要靶點(diǎn)。神經(jīng)遞質(zhì)失衡與疾病1抑郁癥血清素、多巴胺和去甲腎上腺素水平降低。2焦慮癥GABA水平降低，而谷氨酸水平升高。3精神分裂癥多巴胺在某些腦區(qū)的過度活躍。4帕金森病黑質(zhì)中多巴胺神經(jīng)元的死亡導(dǎo)致多巴胺水平下降。神經(jīng)遞質(zhì)在臨床的應(yīng)用治療精神疾病選擇性抑制再攝取抑制劑(SSRIs)用于治療抑郁癥，通過增加突觸間隙中的5-羥色胺濃度。治療帕金森病左旋多巴(L-DOPA)用于增加大腦中多巴胺的水平，緩解震顫和運(yùn)動(dòng)障礙。