1、第三講神經(jīng)元的信息傳遞,主講人：張隆華,突觸傳遞,突觸的類型 化學(xué)突觸傳遞的原理 突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,突觸： 信息從一個(gè)神經(jīng)元傳遞到另一個(gè)神經(jīng)元的特殊的接觸位點(diǎn)。 1897， Charles Sherrington 將這些位點(diǎn)命名為“Synapse”； 1959， Edwin Furshpan, David Potter 證實(shí)了電突觸的存在； 1921， Otto Loewi提供了化學(xué)突觸的證據(jù)； 1951， John Eccles應(yīng)用玻璃微電極研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸傳遞的生理學(xué)。,Otto Loewi,Otto Loewi和迷

2、走物質(zhì)（化學(xué)突觸） 電刺激迷走神經(jīng)可以減慢心臟搏動(dòng)。 收集浸泡過(guò)心臟的溶液，將它們施加到另一個(gè)分離的蛙心，致使蛙心搏動(dòng)減慢。,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1，電突觸 縫隙連接(gap junction)，突觸前后膜間距僅3nm 允許臨近神經(jīng)元的離子和小分子通過(guò)電突觸直接從一個(gè)神經(jīng)元流入到另外一個(gè)神經(jīng)元。,電突觸，化學(xué)突觸,Connexon（連接蛋白）：6個(gè)連接蛋白形成連接子，2個(gè)連接子形成縫隙連接通道（六角形的離子通道）。 通道直徑 1-2nm，可通透細(xì)胞離子和部分小有機(jī)分子。 通過(guò)連接蛋白的旋轉(zhuǎn)可關(guān)閉電突觸。,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1，電

3、突觸,電突觸傳遞的特點(diǎn)： 電突觸反應(yīng)幅度較小（哺乳動(dòng)物）； 雙向傳遞； 無(wú)潛伏期； 傳播速度快；,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1，電突觸,使相鄰細(xì)胞同步放電，對(duì)內(nèi)環(huán)境不敏感。 無(wú)脊椎動(dòng)物中普遍存在； 哺乳動(dòng)物早期發(fā)育過(guò)程，允許相鄰細(xì)胞共享電信號(hào)和化學(xué)信號(hào)。 在神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細(xì)胞、視覺(jué)系統(tǒng)、Schwann Cell髓鞘每層之間存在。 在上皮細(xì)胞、平滑肌、心肌、腎細(xì)胞及部分腺體細(xì)胞間也普遍存在。,電突觸常用研究方法： 染料耦合（dye coupling），一般常用的是熒光黃，在相互聯(lián)系的一側(cè)神經(jīng)元注射，如果存在電突觸，熒光染料會(huì)通過(guò)縫隙連接進(jìn)入到另一側(cè)神經(jīng)元，則可以表明有電突

4、觸的存在； 通過(guò)雙電極細(xì)胞內(nèi)記錄的方法，看看是否有突觸延遲，以及興奮是否同步傳播； 通過(guò)冰凍蝕刻和電鏡技術(shù)觀察其微觀結(jié)構(gòu)； 通過(guò)免疫細(xì)胞組織化學(xué)方法鑒定是否存在連接蛋白（connexin）。,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1，電突觸常用研究方法,染料耦合（dye coupling），一般常用的是熒光黃，在相互聯(lián)系的一側(cè)神經(jīng)元注射，如果存在電突觸，熒光染料會(huì)通過(guò)縫隙連接進(jìn)入到另一側(cè)神經(jīng)元，則可以表明有電突觸的存在； 通過(guò)雙電極細(xì)胞內(nèi)記錄的方法，看看是否有突觸延遲，以及興奮是否同步傳播； 通過(guò)冰凍蝕刻和電鏡技術(shù)觀察其微觀結(jié)構(gòu)； 通過(guò)免疫細(xì)胞組織化學(xué)方法鑒定是否存在連接蛋白（c

5、onnexin）。,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,（1）化學(xué)突觸的特點(diǎn)： a、突觸前膜 b、突觸間隙 c、突觸后膜,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,a、突觸前膜 一般為軸突末梢膨大，軸膜增厚形成，突觸前膜胞質(zhì)內(nèi)含有的突觸小泡是其形態(tài)學(xué)依據(jù)； 活性帶(active zone)，主要是介導(dǎo)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，主要由一些蛋白復(fù)合物組成（如 SNARE，與突觸囊泡的胞吐和內(nèi)吞相關(guān)的RIM蛋白等） 突觸小泡的大小和形態(tài)不同，與所含的神經(jīng)遞質(zhì)種類相關(guān)。 清亮小泡，興奮性非肽類遞質(zhì)如谷氨酸和乙酰膽堿。 扁平小泡，抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，如GABA 小

6、致密核心囊泡，胺類如E、NE等 大致密核心囊泡，5-羥色胺，腦啡肽等肽類。 多種神經(jīng)遞質(zhì)共存。 (large dense-core vesicle) 膜上具有鈣通道。,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,b、突觸間隙,寬度因突觸類型的不同而不同，約 20nm， 中樞 1030nm, 神經(jīng)肌肉 接頭 5060nm。 突觸間隙充滿纖維性胞外蛋白基質(zhì)，粘附突觸前膜和后膜。如受體的胞外段，突觸前后膜上的細(xì)胞粘附分子。粘附分子（Cadherins鈣依賴性粘附分子，NCAM神經(jīng)細(xì)胞粘附分子等）。 臨近于前后膜或膜內(nèi)緊密聚集的蛋白稱為膜分化物(membrane differen

7、tiation)。,Active zone Synaptic cleft,Synaptic cleft,PRE,POST,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,c、突觸后膜 突觸后膜功能是接受突觸前末梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)信號(hào)并傳遞到突觸后神經(jīng)元。 結(jié)構(gòu)組分：特定受體、受體相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白、通道、細(xì)胞骨架蛋白等。 突觸后致密帶（postsynaptic density, PSD)，不僅有受體和通道蛋白，而且有 PSD95，PSD93等骨架蛋白，可以傳遞胞間信號(hào)為胞內(nèi)信號(hào)。,Postsynaptic Density,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,神經(jīng)科學(xué) Neuro

8、science,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,（2）中樞神經(jīng)系統(tǒng)化學(xué)突觸分類： 根據(jù)連接形式，可分為： 軸樹 axodendritic 軸胞 axosomatic 軸軸 axoaxonic 樹樹 dendrodendritic,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,（2）中樞神經(jīng)系統(tǒng)化學(xué)突觸分類： 根據(jù)突觸前后膜分化的外形，可分為：,a、不對(duì)稱的Gray type I （后膜厚度大于前膜） 圓形突觸小泡； 大的突觸間隙；活性帶大；一般為軸-樹突觸；一般是谷氨酸能的，興奮性突觸居多 b、對(duì)稱的Gray type II （前后膜厚度對(duì)稱） 扁平或卵

9、圓形突觸小泡；小的突觸間隙； 活性帶較?。灰话銥檩S-胞突觸； 一般為GABA能的，抑制性突觸居多,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,（3）神經(jīng)肌肉接頭：,突觸并非只是腦和脊髓所具有的，在腦和脊髓以外的，受神經(jīng)支配的器官如腺體、平滑肌、心臟和骨骼肌也存在突觸。脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與骨骼肌之間的化學(xué)突觸稱之為神經(jīng)肌肉接頭。,一、突觸的類型,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2，化學(xué)突觸,（3）神經(jīng)肌肉接頭：,神經(jīng)肌肉接頭的特點(diǎn)： 突觸傳遞快而準(zhǔn)確 突觸形態(tài)較大，早期研究對(duì)象 突觸前膜含有大量的活性帶 突觸后膜有折疊并布滿神經(jīng)遞質(zhì)受體，作用面積大 臨床意義，藥理學(xué)效應(yīng)模型

10、,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,神經(jīng)遞質(zhì)的合成，包裝進(jìn)入到囊泡，AP使囊泡分泌神經(jīng)遞質(zhì)，突觸后對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的反應(yīng)，多余神經(jīng)遞質(zhì)的去除等等。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1、神經(jīng)遞質(zhì)分類 1）根據(jù)分子結(jié)構(gòu) （1）氨基酸: GABA, Glu, Gly （2）胺類: Ach, DA, E, NE, 5- HT 由突觸囊泡儲(chǔ)存/釋放； （3）多肽： Neuropeptide Y, SP, CCK, VIP，由分泌顆粒儲(chǔ)存和釋放,2）根據(jù)作用快慢： 快突觸傳遞遞質(zhì)： Glu，GABA，Gly，Ach 慢突觸傳遞遞質(zhì)：引發(fā)G蛋白耦聯(lián)受體的遞質(zhì),

11、二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2、神經(jīng)遞質(zhì)合成與儲(chǔ)存 每種神經(jīng)遞質(zhì)的合成各不相同； Glu和Gly富集于任何細(xì)胞，GABA和單胺的合成酶通過(guò)軸漿運(yùn)輸?shù)捷S突末梢，進(jìn)行局部合成； 氨基酸和單胺遞質(zhì)的 儲(chǔ)存通過(guò)囊泡膜上的 轉(zhuǎn)運(yùn)體(transporter） 進(jìn)入囊泡； 肽類包含在分泌顆粒 中形成突觸小泡；,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,3、神經(jīng)遞質(zhì)釋放 (鈣依賴性量子化胞吐式釋放) （1） 動(dòng)作電位到來(lái) （2） 電壓依賴性鈣通道開放 （3） 突觸前膜內(nèi)鈣濃度升高 （4） 突觸小泡融合到突觸前膜 （5） 胞吐(exocytosis)釋放神經(jīng)遞質(zhì)

12、 胞吐作用：突觸囊泡膜與活性帶處的突觸前膜融合，將囊泡內(nèi)容物釋放突觸間隙。 釋放遞質(zhì)后的囊泡膜從突觸前膜經(jīng)內(nèi)吞(endocytosis)形成新的囊泡，循環(huán)使用。 分泌顆粒釋放肽類物質(zhì)因?yàn)榫嚯x激活區(qū)較遠(yuǎn)而需要高頻串狀動(dòng)作電位的激活，且釋放過(guò)程緩慢，需要50ms甚至更長(zhǎng)時(shí)間。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,4、神經(jīng)遞質(zhì)受體和效應(yīng)器 （receptors and effectors） 受體分類： 配體門控離子通道（ligand-gated ion channel receptor），或促離子型受體(ionotropic receptor)； G 蛋白偶聯(lián)受體(G pro

13、tein-linked receptor)，或促代謝型受體(metabotropic receptor) 自身受體(autoreceptor)，存在于突觸前膜上的對(duì)于自身釋放遞質(zhì)敏感的受體。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,與電壓門控離子通道不同的是，配體門控離子通道一般沒(méi)有（陽(yáng)）離子選擇性。,遞質(zhì)(配體) 門控離子通道快速突觸傳遞,乙酰膽堿受體通道開放：Na、K 通透 谷氨酸受體通道： AMPA受體： Na、K通透 NMDA受體：Na、K、Ca通透 甘氨酸和GABA受體通道開放：Cl通透,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,EPSP（Glu

14、，Ach）,IPSP（GABA, Gly）,根據(jù)其受體開放后對(duì)Na+、K+和Cl-的通透性不同，分別可以產(chǎn)生去極化（EPSP）和超極化（IPSP）。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,因?yàn)榕潴w門控通道不具有離子選擇性，因此在膜電位去極化到不同電位時(shí)，所引起的離子流動(dòng)方向不同。 施加Ach時(shí)，其膜電位去極化到不同程度，所引起的電流方向會(huì)有所不同，在某個(gè)電位時(shí)電量方向會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)。當(dāng)電流為零時(shí)的電位值稱之為反轉(zhuǎn)電位（reversal potential）。如膜電位小于0mv，則Ach的門控通道電流是內(nèi)向的，反之，是外向的。,反轉(zhuǎn)電位的概念：,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué)

15、 Neuroscience,(2) G蛋白耦聯(lián)受體慢速突觸傳遞 緩慢、持久、多樣性，可以是興奮性或者是抑制性的。 神經(jīng)遞質(zhì)與受體相互結(jié)合； 受體激活G-蛋白，后者可以在后膜內(nèi)側(cè)自由移動(dòng)； G-蛋白激活效應(yīng)器引發(fā)突觸后膜反應(yīng)。效應(yīng)器就是G蛋白門控離子通道或酶。酶催化合成第二信使，進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,(3) 自身受體 一般存在于突觸前膜上，對(duì)自身所在神經(jīng)元釋放的遞質(zhì)敏感。主要是調(diào)節(jié)突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)的釋放或者合成，類似于安全閥的作用，大多為G-蛋白耦聯(lián)受體。 1）調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)釋放：如GABA作用于突觸前GABAB 受體。 2）多巴胺自身受

16、體可抑制多巴胺的合成，與cAMP的下降有關(guān)。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,5、神經(jīng)遞質(zhì)的滅活 （1） 擴(kuò)散：遠(yuǎn)離所作用的受體，大腦皮層的Glu、GABA等氨基酸、肽類依靠擴(kuò)散作用配合重?cái)z取的效果。 （2）重?cái)z?。河赏挥|前膜的特異性神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(transporter)負(fù)責(zé)，膠質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白也參與神經(jīng)遞質(zhì)的滅活，遞質(zhì)攝取后被降解或者重新進(jìn)入突觸小泡。 （3） 酶降解：一些經(jīng)典的神經(jīng)遞質(zhì)。如AchE(膽堿酯酶)，催化活性高。,二、化學(xué)突觸傳遞的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,6、與神經(jīng)遞質(zhì)有關(guān)的科學(xué)神經(jīng)藥理學(xué)(Neuropharmacology) 概

17、念： 抑制劑： inhibitor，抑制突觸傳遞中涉及到的各種特異性蛋白的正常功能。 受體拮抗劑：receptor antagonist，與受體結(jié)合并阻斷遞質(zhì)的正常作用 受體激動(dòng)劑： receptor agonist，模擬天然神經(jīng)遞質(zhì)的作用,三、突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元常常同時(shí)接受數(shù)以千計(jì)的突觸輸入，突觸后神經(jīng)元將不同的突觸輸入加以整合以動(dòng)作電位的形式輸出的過(guò)程。 興奮性突觸后電位(Excitatory PostSynaptic Potential, EPSP) 抑制性突觸后電位 (Inhibitory Postsynaptic Potentia

18、l, IPSP ) IPSP可以與興奮性活動(dòng)相互協(xié)調(diào)，抑制性電位可以改變自發(fā)放神經(jīng)元的發(fā)放模式。,三、突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1、EPSP的整合(summation) 空間整合Spatial summation， 樹突上的不同突觸處的EPSP疊加。 時(shí)間整合Temporal summation, 同一個(gè)突觸上不同時(shí)間內(nèi)的EPSP疊加。,空間整合,時(shí)間整合 (115ms),三、突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2、樹突特性對(duì)突觸整合的作用 在樹突上的EPSP要在軸丘處產(chǎn)生動(dòng)作電位，還取決于此突觸與axon hillock之間的距離以及樹突膜本身的特性

19、。 突觸電流必須沿樹突流經(jīng)胞體，并且使軸丘去極化超過(guò)閾值才能產(chǎn)生動(dòng)作電位。,三、突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,樹突的電纜特性 突觸后電位是電緊張電位，隨著傳播時(shí)間和距離的變化，電位會(huì)逐漸減小。,三、突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,3、抑制作用 抑制性遞質(zhì)： GABA，Glycine ，通道開放允許通過(guò)的離子是Cl-。 氯通道開放時(shí)，將會(huì)驅(qū)使膜電位朝向ECl=-65mV，Vm如果比-65mV更正，則氯離子流入胞內(nèi)，會(huì)使其產(chǎn)生超極化，為抑制性突觸后電位IPSP。 若Vm等于-65mV，當(dāng)抑制性遞質(zhì)通道開放時(shí)，興奮性突觸電流可以通過(guò)此通道而流出（或短 路），

20、不能產(chǎn)生去極化效應(yīng)。稱之為分流抑制（shunting inhibition) 。,三、突觸整合的原理,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,4、調(diào)制作用 G蛋白耦聯(lián)的受體不與離子通道直接關(guān)聯(lián)，而是調(diào)節(jié)與遞質(zhì)門控通道耦聯(lián)的突觸所產(chǎn)生的EPSP。這種作用叫做調(diào)制作用(modulation)。,如NE 受體作用，磷酸化使鉀通道關(guān)閉，增加膜電阻，從而使去極化傳播更遠(yuǎn)，增加了軸丘產(chǎn)生動(dòng)作電位的可能性。,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng),神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的研究方法 神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué) 神經(jīng)遞質(zhì)門控的通道 G-蛋白耦聯(lián)的受體和效應(yīng)器,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,所有與神經(jīng)遞

21、質(zhì)有關(guān)的，包括神經(jīng)遞質(zhì)本身，其合成機(jī)制，小泡包裝，重吸收，降解和遞質(zhì)所引發(fā)的突觸后膜的一系列作用等。,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1、神經(jīng)遞質(zhì)的特征： Present， 突觸前神經(jīng)元合成并儲(chǔ)存，即突觸前膜中有這種物質(zhì)、合成這種物質(zhì)的酶、后膜上具有相應(yīng)的受體； Release， 此神經(jīng)元受到刺激可以將其從軸突末梢釋放； Action， 可以將該分子外加于突觸，模擬并產(chǎn)生相同的突觸后效應(yīng)； Removal，突觸內(nèi)有一套完整的機(jī)制使神經(jīng)遞質(zhì)在作用后失活和移除。,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1）神經(jīng)遞質(zhì)及其合成酶的定位方法 （突觸前合成并儲(chǔ)存

22、） （1）免疫細(xì)胞化學(xué)(Imunnocytochemistry): 解剖學(xué)上進(jìn)行特定分子在特定細(xì)胞的形態(tài)學(xué)定位方法。 可檢測(cè)遞質(zhì)分子或者其合成酶。,2、研究神經(jīng)遞質(zhì)分子的方法：,含肽類神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)元免疫細(xì)胞化學(xué)染色,要證明某種分子為神經(jīng)遞質(zhì)，最好將此分子及其合成相關(guān)的酶定位在同一個(gè)神經(jīng)元上。,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1）神經(jīng)遞質(zhì)及其合成酶的定位方法 （突觸前合成并儲(chǔ)存） （2）原位雜交(in situ hybridization) 確定某一細(xì)胞是否合成某種特定的蛋白質(zhì)或者多肽的方法。,2、研究神經(jīng)遞質(zhì)分子的方法：,針對(duì)特定mRNA序列，通過(guò)堿基配對(duì)原則，利用

23、人工合成的互補(bǔ)鏈mRNA 作為探針，在兩條核酸鏈之間形成一個(gè)穩(wěn)定的雜交復(fù)合體。這一原理對(duì)于檢測(cè)一個(gè)特異的mRNA在某一種生物體，或者某些組織切片、單個(gè)細(xì)胞里具體表達(dá)位置非常有用。 觀察：通過(guò)放射性標(biāo)記探針或者熒光探針,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2） 神經(jīng)遞質(zhì)釋放的研究方法（確認(rèn)此遞質(zhì)是從突觸前釋放？） 刺激某個(gè)特異性的細(xì)胞群或者軸突，引發(fā)突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)并擴(kuò)散到周圍的組織液中，可以從組織液中提純這種遞質(zhì)并研究其分子結(jié)構(gòu)。 中樞神經(jīng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，突觸之間相互具有不同的神經(jīng)遞質(zhì)，采用刺激某一細(xì)胞群往往會(huì)誘導(dǎo)多種突觸神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，需要全部收集起來(lái)鑒定。,實(shí)際實(shí)驗(yàn)

24、：離體腦片，高鉀溶液使膜去極化，在鈣離子存在的情況下使神經(jīng)遞質(zhì)釋放。 但此釋放仍存在是直接還是間接的刺激結(jié)果的問(wèn)題。,2、研究神經(jīng)遞質(zhì)分子的方法：,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,3） 模擬神經(jīng)遞質(zhì)在突觸的活動(dòng)（施加于突觸上有作用） 神經(jīng)遞質(zhì)區(qū)別于神經(jīng)調(diào)質(zhì)的最重要的一點(diǎn)： 此神經(jīng)遞質(zhì)施加到突觸間隙中可以模擬其在 自然釋放條件下所引發(fā)的突觸后膜的反應(yīng)。,微電泳 microionophoresis 通過(guò)以上方法，可以確定該分子的定位、合成和釋放的標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)該分子為神經(jīng)遞質(zhì)。,2、研究神經(jīng)遞質(zhì)分子的方法：,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,受體亞型：

25、能與同一神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合的不同受體 一種神經(jīng)遞質(zhì)可以與不同的受體結(jié)合(亞型)，如Ach可以與nAchR 和 mAchR 相作用。 研究神經(jīng)遞質(zhì)受體亞型的方法： 神經(jīng)藥理學(xué)方法 配體結(jié)合方法 分子生物學(xué)方法,3、受體的研究方法：,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,3、受體的研究方法：,神經(jīng)藥理學(xué)方法 區(qū)別受體的亞型 (1) Ach：muscarine AchR； nicotinic AchR; (2) Glutamate：NMDAR, AMPAR, KAR,膽堿能受體亞型分類的藥理學(xué)特性,骨骼肌,心肌,激動(dòng)劑 拮抗劑,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,

26、3、受體的研究方法：,配體結(jié)合方法 未知其內(nèi)源性遞質(zhì)，應(yīng)用已知配體研究受體 通過(guò)適當(dāng)?shù)呐潴w來(lái)研究受體在神經(jīng)系統(tǒng)的分布，可以幫助我們了解此受體在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的分布，如海洛因，嗎啡，阿片類藥物的受體。,阿片受體與大鼠腦片的結(jié)合,一、神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)研究,神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,3、受體的研究方法：,3) 分子生物學(xué)方法 研究受體的亞基，結(jié)構(gòu)等,二、神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué),神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,一般的神經(jīng)遞質(zhì)都與氨基酸有關(guān)，或本身是氨基酸或是氨基酸衍生物，或是肽類。乙酰膽堿例外。 氨基酸類和胺類神經(jīng)遞質(zhì)一般由不同的神經(jīng)元儲(chǔ)存或者釋放，可以根據(jù)所釋放的神經(jīng)遞質(zhì)將神經(jīng)元分類(Dale)。 戴爾

27、原則 (Dales principle)：一個(gè)神經(jīng)元僅含有一種神經(jīng)遞質(zhì)。 但肽類神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)常與單胺類或者氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)一同釋放。 氨基酸和單胺類物質(zhì)不會(huì)同時(shí)自同一神經(jīng)元釋放。,二、神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué),神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,1、膽堿能神經(jīng)元 Ach存在于神經(jīng)肌肉接頭，主要在脊髓和腦干的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中合成。,膽堿乙?；D(zhuǎn)移酶(choline acetytransferase, ChAT)在胞體合成，轉(zhuǎn)運(yùn)至軸突末梢，只有膽堿能神經(jīng)元含有ChAT，是標(biāo)志酶。 膽堿(choline)來(lái)自于胞外液，通過(guò)chonline transporter 進(jìn)入胞內(nèi)，使胞外膽堿濃度維持在較低的水平。 Ach是在

28、軸突末梢胞漿中合成，通過(guò)Ach transporter 轉(zhuǎn)運(yùn)到突觸囊泡中。 膽堿酯酶(Acetylcholinesterase, AchE) 可以從膽堿能或非膽堿能神經(jīng)元中合成，其具有非常高的催化效率。,二、神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué),神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,2、兒茶酚胺能神經(jīng)元 均含有鄰苯二酚的結(jié)構(gòu)，包括有： 多巴胺(dopamine,DA)， 去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)， 腎上腺素（epinephrine, E or A)。,酪氨酸羥化酶（Tyrosine hydroxylase, TH) 將酪氨酸催化合成Dopa； Dopa經(jīng)多巴脫羧酶形成DA； 多巴胺-羥化酶(

29、DBH)催化DA成NE； 苯乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶（PNMT）催化NE成E。 沒(méi)有快速降解酶，主要依靠轉(zhuǎn)運(yùn)體重?cái)z取入神經(jīng)末梢。,二、神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué),神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,3、5-羥色胺能神經(jīng)元 5-HT(serotonin)，以色氨酸為前體合成，數(shù)目相對(duì)較少，在情緒、情感和睡眠中有重要作用。,其重?cái)z取過(guò)程類似兒茶酚胺。 某些抗抑郁藥可以阻斷5-HT的重?cái)z取。,色氨酸在色氨酸羥化酶作用下生成5-羥色胺酸（5-HTP） 5-羥色胺酸脫羧酶催化5-HTP生成5-HT,二、神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué),神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,4、氨基酸能神經(jīng)元 谷氨酸Glu， 甘氨酸Gly, 不僅可以合成蛋白質(zhì)，而且是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)。 Glu，Gly，GABA,谷氨酸能神經(jīng)元： 其神經(jīng)末梢內(nèi)谷氨酸含量高，且存在將谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)到囊泡的轉(zhuǎn)運(yùn)體。 GABA能神經(jīng)元： 谷氨酸是合成GABA的前體，在谷氨酸脫酸酶（GAD）作用下形成GABA。GAD是GABA能神經(jīng)元的標(biāo)志酶。,通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)體選擇性的被轉(zhuǎn)運(yùn)至突觸前末梢或者膠質(zhì)細(xì)胞中。,二、神經(jīng)遞質(zhì)化學(xué),神經(jīng)科學(xué) Neuroscience,4、氨基酸能神經(jīng)元 離子和遞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)： 神經(jīng)元膜轉(zhuǎn)運(yùn)體 囊泡膜轉(zhuǎn)運(yùn)體,二、神經(jīng)