神經(jīng)傳遞

　　一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞（神經(jīng)元）有兩個(gè)主要功能：將動(dòng)作電位（神經(jīng)沖動(dòng)，信號(hào)）沿著其軸索進(jìn)行運(yùn)送，以及將信號(hào)從一個(gè)神經(jīng)元傳遞至另一神經(jīng)元或傳遞至一個(gè)效應(yīng)細(xì)胞引發(fā)出相應(yīng)的反應(yīng)。效應(yīng)細(xì)胞包括骨骼肌細(xì)胞，心肌細(xì)胞以及由神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的各種外分泌與內(nèi)分泌細(xì)胞。沿著軸索進(jìn)行的神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)是一種電活動(dòng)，是由Na+ 與K+ 離子經(jīng)過神經(jīng)元的細(xì)胞膜進(jìn)行交換所形成。而不同的是，神經(jīng)元之間，或神經(jīng)元與非神經(jīng)效應(yīng)細(xì)胞之間的沖動(dòng)傳遞都依賴特殊的神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)特殊的受體所起的作用。

　　某一特定的神經(jīng)元在每次受到刺激后產(chǎn)生相同的動(dòng)作電位，并以固定的速度將其沿著軸索傳導(dǎo)。傳導(dǎo)速度取決于軸索的直徑與髓鞘化的程度。就具有髓鞘的神經(jīng)纖維而言，傳導(dǎo)速度（m/s）大約為直徑（μ）的3.7倍；例如，一支大的（20μ）有髓鞘的纖維，其傳導(dǎo)速度接近75m/s.直徑為1~4μ的無髓鞘神經(jīng)纖維，其傳導(dǎo)速度為1~4m/s.

　　一個(gè)神經(jīng)元可以同時(shí)接受來自其他神經(jīng)元的許多刺激---興奮性的與抑制性的---并將它們整合為不同的放電型式。神經(jīng)沖動(dòng)沿著軸索行進(jìn)，達(dá)到下一個(gè)突觸。一旦軸索傳播開始，各種藥物或毒素對(duì)軸索末端所釋放的神經(jīng)遞質(zhì)的數(shù)量能起到調(diào)節(jié)作用。例如，肉毒毒素可以阻滯乙酰膽堿的釋放。其他化學(xué)性因素，通過對(duì)受體的調(diào)節(jié)，也能影響神經(jīng)傳遞的作用。在重癥肌無力中，抗體可以阻滯煙堿乙酰膽堿受體。

　　在神經(jīng)元與神經(jīng)元之間存在著突觸；在周圍，突觸存在于神經(jīng)元與效應(yīng)細(xì)胞（如肌肉）之間；在中樞神經(jīng)系統(tǒng)則有著更為復(fù)雜的布置。兩個(gè)神經(jīng)元之間的功能性接觸可以發(fā)生在軸索與細(xì)胞體之間，軸索與樹突（神經(jīng)元接收信息的區(qū)域）之間，細(xì)胞體與細(xì)胞體之間，或者樹突與樹突之間。神經(jīng)傳遞可以有所增減用以引發(fā)一個(gè)生理功能或者對(duì)變動(dòng)的生理需要作出反應(yīng)。許多神經(jīng)科和精神科的疾病都是由于神經(jīng)傳遞發(fā)生病理性的活動(dòng)過度或活動(dòng)不足所致。許多藥物能調(diào)節(jié)神經(jīng)傳遞；有的（例如致幻劑）能引起不良作用，而另一些（例如抗精神病藥物）則能對(duì)病理情況起糾正作用。

　　神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)各種細(xì)胞的發(fā)育與維持有賴于許多特殊的蛋白質(zhì)，例如神經(jīng)生長因子（NGF），腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF），與神經(jīng)營養(yǎng)因子-3（NT-3）。

　　神經(jīng)傳遞的基本原則

　　參與大多數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)合成的各種酶都產(chǎn)生在神經(jīng)細(xì)胞體內(nèi)。這些酶作用于神經(jīng)細(xì)胞所攝入的一些前體分子，形成相應(yīng)的神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)貯存在神經(jīng)末端部位的囊泡內(nèi)。每個(gè)囊泡內(nèi)所貯存的遞質(zhì)數(shù)量（通常為數(shù)千個(gè)分子）稱為一個(gè)量子。有些遞質(zhì)分子是經(jīng)常不斷地從神經(jīng)末端處被排出，但其數(shù)量不足以引起一個(gè)重要的生理反應(yīng)。一個(gè)到達(dá)神經(jīng)末端的動(dòng)作電位可以激活鈣離子流，使囊泡膜與神經(jīng)末端的膜融合，激發(fā)許多囊泡同時(shí)釋放出神經(jīng)遞質(zhì)分子，通過胞裂外排（exocytosis）將神經(jīng)遞質(zhì)從開口處排出，進(jìn)入突觸間隙。

　　神經(jīng)末端處神經(jīng)遞質(zhì)的數(shù)量相對(duì)保持固定，與神經(jīng)活動(dòng)不相關(guān)，主要是通過對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的形成實(shí)施嚴(yán)密的調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)在不同神經(jīng)元中也各不相同，但調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)不外乎前體物質(zhì)的攝入，以及神經(jīng)遞質(zhì)合成與降解有關(guān)的一些酶的活力的變動(dòng)。突觸后受體的刺激或阻滯也能減少或增加突觸前神經(jīng)遞質(zhì)的合成。

　　神經(jīng)遞質(zhì)彌散經(jīng)過突觸間隙，與受體作短暫結(jié)合，使受體激活，引起各種生理反應(yīng)。根據(jù)受體性質(zhì)的不同，所起反應(yīng)可以是興奮性（即發(fā)動(dòng)一個(gè)新的動(dòng)作電位），或抑制性（即抑制新的動(dòng)作電位的發(fā)展）。

　　神經(jīng)遞質(zhì)-受體相互作用必須被迅速終止，以便同一受體可以反復(fù)地被快速激活。神經(jīng)遞質(zhì)可以被迅速重新回收進(jìn)入突觸前神經(jīng)末端，這是一種主動(dòng)的過程（重?cái)z取），也可能被受體附近的酶所破壞，或者在彌散進(jìn)入周圍區(qū)域后再被破壞。

　　神經(jīng)遞質(zhì)合成，貯存，釋放或降解的異常，以及受體數(shù)量或親和性方面的改變，都能影響神經(jīng)傳遞并引起臨床疾病

　　主要神經(jīng)遞質(zhì)

　　神經(jīng)遞質(zhì)是通過動(dòng)作電位作用于神經(jīng)終端選擇性地釋放出的化學(xué)物質(zhì)，能與鄰近結(jié)構(gòu)內(nèi)特定的受體起相互作用，而且如果數(shù)量充足，可以引出特殊的生理反應(yīng)。要作為一個(gè)神經(jīng)遞質(zhì)，這個(gè)化學(xué)物質(zhì)必須存在于神經(jīng)終端之中，當(dāng)動(dòng)作電位到達(dá)時(shí)能從神經(jīng)終端處被釋放出來，而且在實(shí)驗(yàn)研究中將它施加于受體時(shí)總能產(chǎn)生同一的作用。有許多化學(xué)物質(zhì)能起到神經(jīng)遞質(zhì)的作用。目前至少已知有18種主要的神經(jīng)遞質(zhì)；其中若干遞質(zhì)還具備稍有不同的幾種形式。

　　谷氨酸與門冬氨酸這兩種氨基酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。它們見于大腦皮層，小腦與脊髓。

　　γ-氨基丁酸（GABA）是腦內(nèi)主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。GABA是由谷氨酸經(jīng)過谷氨酸脫羧酶的作用而得。在與其受體相互作用之后，GABA被主動(dòng)地泵回神經(jīng)終端并被代謝降解。甘氨酸的作用與GABA相似，它主要存在于脊髓的中間神經(jīng)元內(nèi)。甘氨酸可能是由絲氨酸經(jīng)過代謝降解而得。

　　5-羥色胺（5-HT）是由縫核以及橋腦與上腦干的一些中線神經(jīng)元所產(chǎn)生。色氨酸通過色氨酸水解酶的作用被水解為5-羥色氨酸，然后再經(jīng)過脫羧成為5-HT.5-HT的水平受色氨酸的攝取與神經(jīng)元內(nèi)的單胺氧化酶所調(diào)控。

　　乙酰膽堿是延髓脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，自主神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)節(jié)前纖維，神經(jīng)節(jié)后膽堿能（副交感神經(jīng)）纖維，以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)許多神經(jīng)元（例如基底節(jié)，大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)皮層）的主要神經(jīng)遞質(zhì)。它是通過膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶的作用，由膽堿與來自線粒體的乙酰輔酶A所合成。在獲得釋放后，乙酰膽堿刺激特殊的膽堿能受體，這種相互作用很快被局部的膽堿酯酶所終止，后者使乙酰膽堿被水解為膽堿與乙酸鹽。乙酰膽堿的水平由膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶和膽堿的攝取所調(diào)控。

　　多巴胺是某些周圍神經(jīng)纖維以及許多中樞神經(jīng)元（例如，黑質(zhì)，中腦，腹側(cè)蓋區(qū)，下丘腦）的神經(jīng)遞質(zhì)。多巴胺能神經(jīng)元在攝取酪氨酸后，將其轉(zhuǎn)化為3,4-雙羥苯丙氨酸（多巴），這是通過酪氨酸羥化酶的作用。然后又通過多巴脫羧酶的作用生成多巴胺。經(jīng)釋放后，多巴胺與多巴胺能受體起相互作用，剩余的多巴胺被主動(dòng)重?cái)z取進(jìn)入突觸前神經(jīng)元。酪氨酸羥化酶與單胺氧化酶對(duì)神經(jīng)終端內(nèi)的多巴胺水平起著調(diào)節(jié)作用。

　　去甲腎上腺素（NE）是大多數(shù)神經(jīng)節(jié)后交感神經(jīng)纖維和許多中樞神經(jīng)元（如藍(lán)斑與下丘腦）的神經(jīng)遞質(zhì)。它的前體物質(zhì)是酪氨酸，酪氨酸在轉(zhuǎn)化為多巴胺后，又經(jīng)多巴胺-β-羥化酶的作用生成NE.經(jīng)釋放后，NE與腎上腺素能受體發(fā)生相互作用，作用過程的終止是通過NE被重?cái)z取進(jìn)入突觸前神經(jīng)元，繼而被單胺氧化酶所降解，也可以被主要位于神經(jīng)元外的兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶（COMT）所降解。酪氨酸羥化酶與單胺氧化酶調(diào)節(jié)神經(jīng)元內(nèi)NE的水平。

　　β-內(nèi)啡肽與其他的內(nèi)啡肽都是一些多肽，它們能激活許多中樞性（例如，下丘腦，杏仁核，丘腦與藍(lán)斑）神經(jīng)元。這些神經(jīng)元的細(xì)胞體內(nèi)含有一個(gè)大的多肽稱為阿黑皮原（proopiomelanocortin,POMC），后者是若干神經(jīng)肽（例如，α-,β-與γ-內(nèi)啡肽）的前體物質(zhì)。POMC被沿著軸索向下轉(zhuǎn)運(yùn)，然后被分解為一些特殊的片段；其中之一就是含有31個(gè)氨基酸的β-內(nèi)啡肽。在經(jīng)過釋放并與阿片受體發(fā)生相互作用后，β-內(nèi)啡肽被一些肽酶水解為更小的，失活的肽與氨基酸。

　　甲硫氨酸-腦啡肽和亮氨酸-腦啡肽是在許多中樞（例如，蒼白球，丘腦，尾核與中樞灰質(zhì)）神經(jīng)元中都可找到的較小的肽。它們的前體是腦啡肽原，是在細(xì)胞體內(nèi)形成，然后被特殊的肽酶分裂為一些較小的肽。其中包括兩個(gè)腦啡肽，各含有5個(gè)氨基酸，有一個(gè)的終端是甲硫氨酸而另一個(gè)的終端是亮氨酸。經(jīng)釋放并與肽能受體相互作用后，腦啡肽被水解為更小的，失活的肽與氨基酸，這和強(qiáng)啡肽及P物質(zhì)相似。

　　強(qiáng)啡肽是一組由7個(gè)肽構(gòu)成的物質(zhì)，各自的氨基酸序列相似。在地理分布上它們與腦啡肽共存。P物質(zhì)也是一個(gè)肽，見于中樞（韁，黑質(zhì)，基底節(jié)，延髓與下丘腦）神經(jīng)元，在后根神經(jīng)節(jié)內(nèi)含量相當(dāng)高。強(qiáng)烈的傳入性疼痛刺激引起P物質(zhì)的釋放。

　　另有一些神經(jīng)遞質(zhì)它們?cè)谏窠?jīng)傳遞中的作用還未十分確立，包括組胺，血管緊張素，血管活性腸肽，肌肽（carnosine），緩激肽，縮膽囊肽，蛙皮素，生長抑素，促皮質(zhì)素釋放因子，神經(jīng)降壓素以及腺苷也可能在內(nèi)。

　　主要受體

　　神經(jīng)遞質(zhì)受體都是一些跨越細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)復(fù)合體。與第二信使偶聯(lián)的受體通常都是單體結(jié)構(gòu)，有三個(gè)組成部分：細(xì)胞外部分，是糖基化的發(fā)生部位；串膜部分，呈袋形，一般認(rèn)為是神經(jīng)遞質(zhì)起作用的部位；胞漿內(nèi)部分，是G蛋白結(jié)合或磷酸化作對(duì)受體的調(diào)節(jié)的所在部位。離子通道受體都是復(fù)體結(jié)構(gòu)。在某些情況下，受體的激活引起離子通道通透性的改變。在另一些情況下，第二信使的激活引起通道傳導(dǎo)的變化。

　　連續(xù)不斷受到神經(jīng)遞質(zhì)或藥物（激動(dòng)劑）刺激的受體其敏感性會(huì)降低（下調(diào)）；而未受到神經(jīng)遞質(zhì)刺激，或被藥物（拮抗劑）慢性阻滯的受體則出現(xiàn)超敏感性（上調(diào)）。受體的上調(diào)或下調(diào)強(qiáng)烈地影響耐受性與軀體依賴性的發(fā)展。戒斷通常是一種反跳現(xiàn)象，是由于受體親和力和密度發(fā)生改變。在器官或組織移植中，掌握這些概念特別重要，因?yàn)槭�神�?jīng)支配的受體喪失了其生理性的神經(jīng)遞質(zhì)。

　　大多數(shù)神經(jīng)遞質(zhì)主要與突觸后受體起相互作用，但某些受體位于突觸前神經(jīng)元上，為神經(jīng)遞質(zhì)的釋放提供精細(xì)的調(diào)控。

　　膽堿能受體可區(qū)分煙堿N1 受體（位于腎上腺髓質(zhì)及自主神經(jīng)節(jié)內(nèi)），煙堿N2 受 體（在骨骼肌內(nèi)），毒蕈堿M1 受體（在自主神經(jīng)系統(tǒng)，紋狀體，大腦皮層與海馬內(nèi)），與毒蕈堿M2 受體（在自主神經(jīng)系統(tǒng)，心臟，腸平滑肌，后腦與小腦內(nèi)）。

　　腎上腺素能受體的分類有α1 （交感神經(jīng)系統(tǒng)的突觸后），α2 （交感神經(jīng)系統(tǒng)的突觸前，以及腦部的突觸后），β1 （心臟），以及β2 （其他由交感神經(jīng)支配的結(jié)構(gòu)。多巴胺能受體的分類有D1 ,D2 ,D3 ,D4 與D5 .D3 與D4 受體在思維控制中起作用（對(duì)精神分裂癥的陰性癥狀起限制作用），而D2 受體的激活則控制錐體外系統(tǒng)。

　　GABA受體的分類有GABAA （激活氯離子通道）和GABAB （加強(qiáng)cAMP的形成）。GABAA 受體由若干獨(dú)特的多肽所組成，是一些神經(jīng)活性藥物如苯二氮類，新的抗癇藥（如拉莫三嗪），巴比土，苦毒素與蠅毒醇起作用的部位。

　　5-羥色胺能受體至少有15種亞型，主要有5-HT1 （有4個(gè)亞型），5-HT2 和 5-HT3 .5-HT1A受體位于縫核的突觸前（抑制突觸前5-HT的攝取）與海馬的突觸后部位，對(duì)腺苷酸環(huán)化酶起調(diào)節(jié)作用。5-HT2 受體位于大腦皮層第4層內(nèi)，參與磷酸肌醇的水解。5-HT3 受體位于孤束核內(nèi)突觸前部位。

　　谷氨酸受體的分類有向離子性NMDA（N-甲基-D-天冬氨酸）受體，能與NMDA,甘氨酸，鋅，鎂以及苯環(huán)立啶（PCP,俗稱天使的塵土）結(jié)合，影響Na+ ,K+ 和Ca++的流入；非NMDA受體則與使君子氨酸（QA）和紅藻氨酸（KA）結(jié)合。非NMDA受體激活后導(dǎo)致單價(jià)陽離子（Na+ ,K+ ）通透性增加，對(duì)Ca++則不予通過。這些興奮性受體能使鈣離子，自由基和蛋白酶增高，產(chǎn)生重要的毒性作用。在神經(jīng)元中，谷氨酸能促進(jìn)一氧化氮的合成（與一氧化氮合酶有關(guān)）。

　　內(nèi)啡肽-腦啡肽（阿片）受體的分類有μ1 與μ2 （影響感覺運(yùn)動(dòng)整合和鎮(zhèn)痛），δ 1 與δ2 （影響運(yùn)動(dòng)整合，認(rèn)知功能和鎮(zhèn)痛），以及κ1 ,κ2 與κ3 （影響水平衡的調(diào)節(jié)，鎮(zhèn)痛和食物攝入）。Sigma受體目前分類屬非阿片受體，大多數(shù)位于海馬內(nèi)，能與PCP結(jié)合。

　　神經(jīng)遞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)

　　有兩種神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（transporter）對(duì)神經(jīng)傳遞起著重要作用。一種是起著攝取載體（uptake carrier）作用的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，位于突觸前神經(jīng)元與漿細(xì)胞內(nèi)，將神經(jīng)遞質(zhì)從細(xì)胞外間隙泵入細(xì)胞內(nèi)。它能補(bǔ)充神經(jīng)遞質(zhì)的供應(yīng)，幫助終止神經(jīng)遞質(zhì)的作用，對(duì)谷氨酸而言能使其數(shù)量保持在毒性水平以下。這些泵所需的能量都是由ATP提供。另一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白位于遞質(zhì)囊泡的膜上，能使神經(jīng)遞質(zhì)集中進(jìn)入囊泡，以備進(jìn)一步胞裂外排。這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的動(dòng)力來自胞漿的pH與囊泡膜內(nèi)，外的電壓梯度。當(dāng)缺氧和缺血時(shí)，經(jīng)膜的離子梯度發(fā)生變化，谷氨酸從囊泡被轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入胞漿，使細(xì)胞內(nèi)谷氨酸的濃度達(dá)到可以致死的水平。

　　第二信使系統(tǒng)是由起調(diào)節(jié)作用的G蛋白與起催化作用的一些蛋白（如腺苷酸環(huán)化酶和磷脂酶C）所組成，在受體與效應(yīng)器之間起到聯(lián)接的作用。一個(gè)第二信使可以是某一連鎖反應(yīng)的促發(fā)者，或者是某一調(diào)節(jié)通路的靶目標(biāo)

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