乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制

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副交感神经调节心血管系统的作用机制

副交感神经调节心血管系统的作用机制

副交感神经调节心血管系统的作用机制人体的自主神经系统分为交感神经系统和副交感神经系统。

交感神经系统主要调节机体在应激状态下的生理反应,如心率加速、血压上升等。

而副交感神经系统则起到相反的作用,主要调节机体在安静状态下的生理反应,包括心率减慢、血压下降等。

副交感神经对于心血管系统的调节具有重要的作用,下面将详细涉及其机制。

一、副交感神经系统对心率的调节心率是心肌收缩的频率,也是衡量心血管系统健康状况的重要指标。

副交感神经系统通过释放乙酰胆碱来降低心率,从而起到了调节心率的作用。

乙酰胆碱通过结合心脏的M2受体,激活心房和心室的细胞内电流,在心肌收缩的不同阶段引起电位的异常变化,从而降低心率。

此外,副交感神经系统还能够延长心肌细胞的去极化时间,使心肌细胞释放Ca2+的时间延长,从而减少心肌的收缩力,进一步降低心率。

二、副交感神经系统对心肌收缩力的调节心肌收缩力是心血管系统另一个重要指标,它是指心肌细胞的收缩力度,越强表示心脏越有力地将血液推往全身各个部位。

副交感神经系统对心肌收缩力的调节主要通过控制心肌细胞内的Ca2+的释放来实现。

当副交感神经系统被激活时,乙酰胆碱通过M2受体向钙通道内释放K+离子,从而抑制Ca2+的内流,降低心肌细胞的收缩力。

此外,副交感神经系统还能够影响肾上腺素能系统,通过抑制肾上腺素的合成和释放,降低心率和血压,进而减少心肌的负荷,降低收缩力。

三、副交感神经调节心血管的血管阻力血管阻力是指血液流经血管时所遇到的阻力。

副交感神经通过调节血管壁的松弛度来影响血管的阻力。

在正常情况下,血管壁的松弛度由内皮细胞中的一种叫做一氧化氮(NO)的物质控制。

副交感神经系统能够刺激内皮细胞释放NO,从而使血管壁松弛,血管阻力降低。

此外,副交感神经系统还能够抑制血管平滑肌的收缩,减少血管的狭窄,降低血管阻力。

它通过乙酰胆碱释放后调节血管平滑肌的松弛,从而提高血管的扩张性,降低血流阻力。

四、副交感神经对心血管系统的保护作用副交感神经系统不仅调节心率、心肌收缩力和血管阻力,还能够保护心血管系统的健康。

临床药理学理论指导:乙酰胆碱的药理作用与机制

临床药理学理论指导:乙酰胆碱的药理作用与机制

乙酰胆碱(ACh)为胆碱能神经递质。

其性质不稳定,极易被体内AChE水解,故毒性较小。

因作用广泛,选择性差,主要用于动物实验。

【药理作用与机制】1.心血管系统(1)血管舒张:静脉注射小剂量本药可使全身血管舒张而造成血压短暂下降,并伴有反射性心率加快。

其舒血管作用主要机制是由于激动血管内皮细胞M3亚型,导致内皮依赖性舒张因子(EDRF)即一氧化氮(NO)释放,从而引起邻近平滑肌细胞松弛。

(2)减慢心率:亦称负性频率作用。

ACh能使窦房结舒张期自动除极延缓、复极化电流增加,从而延长动作电位达阈值的时间,导致心率减慢。

(3)减慢房室结和浦肯野纤维传导:即为负性传导作用。

ACh可延长房室结和浦肯野纤维的不应期,使其传导减慢。

(4)减弱心肌收缩力:即为负性肌力作用。

心室的胆碱能神经支配较少,因此,尽管ACh对心室肌有一定抑制作用,但它对心房收缩的抑制作用大于心室。

ACh除了对心室肌的直接抑制作用以外,还能间接通过减弱支配心室的交感神经活动,抑制心室收缩力。

这是由于迷走神经末梢与交感神经末梢紧密相邻,迷走神经末梢所释放的ACh可激动交感神经末梢突触前膜M胆碱受体,抑制交感神经末梢NA释放,从而使心室收缩力减弱。

(5)缩短心房不应期:ACh不影响心房肌的传导速度,但可使心房不应期及动作电位时程缩短(即为迷走神经作用)。

2.胃肠道乙酰胆碱可明显兴奋胃肠道,增加其收缩幅度和张力,也可增加胃肠平滑肌蠕动,并可促进胃肠分泌,产生恶心、暧气、呕吐、腹痛及排便等症状。

3.泌尿道乙酰胆碱可增强泌尿道平滑肌的蠕动和膀胱逼尿肌的收缩,使膀胱最大自主排空压力增加,降低膀胱容积,同时舒张膀胱三角区和外括约肌,导致膀胱排空。

4.其他乙酰胆碱可增加多种腺体的分泌、收缩支气管、兴奋颈动脉窦和主动脉弓的化学感受器。

当ACh局部滴眼时,可致瞳孔收缩,调节于近视。

此外,ACh尚可作用于自主神经节和骨骼肌的神经肌肉接头的胆碱受体,使交感、副交感神经节兴奋,肌肉收缩。

心血管活动的调节实验报告

心血管活动的调节实验报告

心血管活动的调节实验报告人体在不同的生理状况下,各器官组织的代谢水平不同,对血流量的需要也不同。

机体的神经和体液机制可对心脏和各部分血管的活动进行调节,从而适应各器官组织在不同情况下对血流量的需要,协调地进行各器官之间的血流分配。

一、神经调节心肌和血管平滑肌接受自主神经支配。

机体对心血管活动的神经调节是通过各种心血管反射实现的。

(一)心脏和血管的神经支配1.心脏的神经支配支配心脏的传出神经为心交感神经和心迷走神经。

(1)心交感神经及其作用:心交感神经的节前神经元位于脊髓第1-5胸段的中间外侧柱,其轴突末梢释放的递质为乙酰胆碱,后者能激活节后神经元膜上的N型胆碱能受体。

心交感节后神经元位于星状神经节或颈交感神经节内。

节后神经元的轴突组织心脏神经丛,支配心脏各个部分,包括窦房结、房室交界、房室束、心房肌和心室肌。

在动物实验中看到,两侧心交感神经对心脏的支配有所差别。

支配窦房结的交感纤维主要来自右侧心交感神经,支配房室交界的交感主要来自左侧心交感神经。

在功能上,右侧心交感神经兴奋时以引起心率加快的效应为主,而左侧心交感神经兴奋则以加强心肌收缩能力的效应为主。

心交感节后神经元末梢释放的递质为去甲肾上腺素,与心肌细胞膜上的β型肾上腺素能受体结合,可导致心率加快,房室交界的传导加快,心房肌和心室肌的收缩能力加强。

这些效应分别称为正性变时作用、正性变传导作用和正性变力作用。

刺激心交感神经可使心缩期缩短,收缩期室内压上升的速率加大;室内压峰值增高,心舒早期室内压下降的速率加大。

这些变化还有利于心室在舒张期的充盈。

交感神经末梢释放的去甲肾上腺素和循环血液中的儿茶酚胺都能作用于心肌细胞膜的β肾上腺素能受体,从而激活腺苷酸环化酶,使细胞内cAMP的浓度升高,继而激活蛋白激酶和细胞内蛋白质的磷酸化过程,使心肌膜上的钙通道激活,故在心肌动作电位平台期Ca2+的内流增加,细胞内肌浆网释放的Ca2+也增加,其最终效应是心肌收缩能力增强,每搏作功增加。

胆碱酯酶作用机制

胆碱酯酶作用机制

胆碱酯酶作用机制胆碱酯酶(Cholinesterase, CHE)是一类酶,主要功能是水解神经递质乙酰胆碱(Acetylcholine, ACh)和其他胆碱类化合物,从而终止神经冲动的传递。

胆碱酯酶在神经系统、心肌、平滑肌和红细胞等组织中都有分布,其中以神经组织中的活性最高。

胆碱酯酶的作用机制可以分为以下几个步骤:1. 底物结合:乙酰胆碱或其他胆碱类化合物作为底物,与胆碱酯酶的活性位点结合。

胆碱酯酶活性位点通常含有一个疏水性的口袋,底物分子通过其胆碱部分与该口袋结合,同时乙酰基部分暴露在外侧。

2. 催化反应:胆碱酯酶通过其丝氨酸残基催化底物的水解反应。

在这个过程中,丝氨酸残基的羟基提供电子对,激活水分子,形成一个活性中间体。

这个中间体然后攻击底物的乙酰基部分,将其水解为胆碱和乙酸。

3. 产物释放:水解反应完成后,产生的胆碱和乙酸从酶的活性位点释放出来,胆碱酯酶恢复到初始状态,可以再次参与反应。

胆碱酯酶的作用机制对于神经系统的正常功能至关重要。

在神经突触中,乙酰胆碱作为神经递质,能够在神经元之间传递冲动。

当乙酰胆碱与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合后,会引起一系列的电位变化,从而传递神经冲动。

然而,为了防止神经冲动的持续传递,胆碱酯酶会迅速水解乙酰胆碱,终止其作用。

胆碱酯酶的活性受到多种因素的调节,包括酶自身的磷酸化、蛋白质相互作用以及细胞内的离子浓度变化等。

此外,某些药物和毒素可以抑制胆碱酯酶的活性,导致乙酰胆碱在突触间隙中积累,从而引起神经冲动的持续传递,这一现象被称为胆碱能中毒。

在临床和药理学研究中,胆碱酯酶的活性测定被广泛用于评估胆碱能系统的功能,以及诊断和治疗神经系统疾病。

例如,胆碱酯酶抑制剂被用于治疗阿尔茨海默病等疾病,这些药物通过抑制胆碱酯酶活性,增加脑内乙酰胆碱的浓度,从而缓解症状。

胆碱酯酶通过水解乙酰胆碱和其他胆碱类化合物,在终止神经冲动传递中发挥关键作用。

其作用机制涉及底物结合、催化反应和产物释放等步骤,是神经系统正常功能的重要组成部分。

乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制

乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制

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ZHE G u 1 g W ANG h .u n , AN G Y . a N S .i ’ n S u y a W ay

( . e at n o i c n e T n s a e c es ol e T n s a e e 0 3 0 , hn ; 1D pr me t f f S i c , a gh n a h r C l g , a g h nH b i 6 0 0 C i L e e T e a
这也可能是其与通道紧密联系的某些未知的调节蛋白发生作用的结果71m2受体被认为是通过gs蛋白抑制腺苷酸环化酶使camp生成减少导致蛋白激酶的活性下降从而使心肌细胞膜上ca2传导下降由于心肌细胞的收缩对细胞外液的ca2浓度具有依赖性故ca2内流的减少使心脏收缩力i绛低sl
第 3 卷第 2期 1
13 . . l No 2
关键词: 乙酰胆碱 :毒蕈碱 :M 受体 :G蛋 白
中图分类号:R 6 92 文献标识码:A 文章编号: 10 -152 0)20 7 .2 0 99 (0 90.0 50 l
Ph soo ia e ha im fAc t lh l eo y c r il n S o t u ce y ilgc l M c ns o eyc oi n M o a d a d m oh M s l n a
细 胞 ,如 心 脏 、 胃 肠平 滑 肌 、瞳 孔 括 约肌 、消 化腺 等 。 目前 M 受 体 家族 已较 明确 地 按 药 理 分型 为 MI ,M2 ,M3 。M4 4 等

乙酰胆碱的作用是什么

乙酰胆碱的作用是什么

乙酰胆碱的作用是什么
乙酰胆碱是一种神经递质,它在人体中起到许多重要功能和作用。

首先,乙酰胆碱是一种主要的神经递质,在中枢神经系统中发挥重要作用。

它参与了学习、记忆和注意力等认知功能的调节。

乙酰胆碱通过在神经元之间传递信号,帮助加强神经元之间的联系,促进学习和记忆的形成。

此外,乙酰胆碱也参与了肌肉收缩和运动的调节。

乙酰胆碱能够与肌肉细胞上的乙酰胆碱受体结合,从而引发肌肉收缩。

这使得乙酰胆碱在运动控制和协调中起到重要作用。

乙酰胆碱还在调节自主神经系统中发挥重要作用。

它能够通过与乙酰胆碱受体结合,调节心脏的收缩和血管的扩张。

这对于维持心血管系统的正常功能至关重要。

此外,乙酰胆碱还参与了消化系统的调节。

它能够促进消化器官的蠕动和分泌,增加胃肠道的蠕动和胃酸的分泌,从而帮助消化食物和吸收营养物质。

总结来说,乙酰胆碱对于中枢神经系统、肌肉收缩、心血管功能和消化系统的调节起着重要的作用。

生理机能实验报告

一、实验目的1. 观察并分析不同生理因素对家兔离体小肠平滑肌的影响。

2. 探讨乙酰胆碱和肾上腺素等药物对离体小肠平滑肌的生理作用及其机制。

3. 学习并掌握生理实验的操作技能和数据分析方法。

二、实验原理消化道平滑肌具有兴奋性、传导性和收缩性等肌肉组织特性,但与骨骼肌和心肌相比,其兴奋性较低,收缩速度较慢,具有伸展性和紧张性。

乙酰胆碱(Ach)是一种重要的神经递质,能激动M受体,导致平滑肌收缩;肾上腺素则能激动α和β受体,导致平滑肌舒张。

三、实验材料1. 实验动物:家兔2. 实验器械:离体小肠灌流装置、张力换能器、BL-410生物记录系统、注射器、培养皿、烧杯、螺丝夹、台氏液、0.01%去甲肾上腺素、0.01%乙酰胆碱、1mol/L NaOH溶液、1mol/L HCl溶液、2%CaCl2溶液3. 实验试剂:生理盐水、蒸馏水、0.01%肾上腺素、1mol/L葡萄糖溶液、1mol/L氯化钾溶液四、实验方法1. 准备离体小肠标本:将家兔处死后,迅速取出小肠,置于盛有生理盐水的培养皿中,去除脂肪和结缔组织,用剪刀剪成2-3cm长的肠段。

2. 灌流实验:将离体小肠固定在灌流装置中,连接张力换能器和BL-410生物记录系统,用台氏液灌流小肠,调节灌流速度和温度,使小肠平滑肌保持稳定状态。

3. 给药实验:分别给予离体小肠生理盐水、0.01%去甲肾上腺素、0.01%乙酰胆碱、1mol/L NaOH溶液、1mol/L HCl溶液、2%CaCl2溶液等药物,观察并记录小肠平滑肌的收缩活动变化。

五、实验结果1. 生理盐水组:小肠平滑肌张力曲线无明显变化。

2. 0.01%去甲肾上腺素组:小肠平滑肌张力曲线明显下降,收缩幅度减小。

3. 0.01%乙酰胆碱组:小肠平滑肌张力曲线明显上升,收缩幅度增大,频率加快。

4. 1mol/L NaOH溶液组:小肠平滑肌张力曲线无明显变化。

5. 1mol/L HCl溶液组:小肠平滑肌张力曲线明显下降,收缩幅度减小。

【论文】动物骨骼肌、心肌及平滑肌生理特性的比较研究

摘要:本文通过对兔子离体组织器官至于模拟体内环境的溶液中,以台氏液作灌流液,在体外观察及记录家兔离体肠段的一般生理特性,以及对蛙骨骼肌的电刺激,心肌的电刺激和蛙心灌流,收集它们的生理信号,分析并比较兔子平滑肌、蛙骨骼肌和心肌的生理特性的异同。

结果表明,平滑肌兴奋性较低,具有自动节律性,对化学、温度和机械牵张刺激较敏感,骨骼肌的不应期很短,会发生强直收缩。

心肌的不应期很长,不会发生强直收缩,但会出现期外收缩和代偿间歇。

关键词:动物生理;平滑肌;骨骼肌;心肌;生理特性;取离体兔肠段置于台氏液中,用计算机采集系统扫描其收缩曲线,加入肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品等不同的化学药物,观察他们对于离体肠段收缩的影响。

通过这种观察,学习离体肠段平滑肌的实验方法,分析消化管平滑肌组织的特性,如兴奋性、传导性和收缩性等。

制备蛙坐骨神经及腓肠肌标本,采用生理信号采集处理系统,通过改变电流对标本的刺激强度找出阈刺激、阈上刺激和最适刺激,了解刺激强度与肌肉收缩反应大小的一般关系,掌握骨骼肌收缩的总和现象,认识骨骼肌的能够产生强直收缩这一重要生理特性。

同步记录蛙心搏过程(心脏收缩)曲线和心电图曲线,了解心脏电活动与机械活动的时相关系,通过对心电图的分析掌握期前收缩与代偿间歇,并比较心肌和骨骼肌的不同收缩特点。

通过实验,研究这三种肌肉的生理特性,可以更好的分析这三种肌肉在不同温度离子浓度下的收缩状态,从而在生活中运用其中的机理,如在医学、运动比赛、和物理力学。

1 材料与方法1.1实验材料以及仪器家兔、蛙;恒温平滑肌浴管、生理信号采集处理系统、肌张力传感器、万能支架、大铁夹、螺旋夹、双凹夹2个、温度计、烧杯、常用手术器械、玻璃分针、神经-肌肉标本屏蔽盒、刺激电极线、引导电极线、双针刺激电极、滴管、蛙心夹,蛙板,玻璃板,废物缸,培养皿,滑轮,棉花,线;任氏液、台氏液、无钙台氏液、1:50000肾上腺素、1:50000乙酰胆碱、1:50000阿托品。

乙酰胆碱收缩平滑肌机制

乙酰胆碱收缩平滑肌机制乙酰胆碱是一种重要的神经递质,它在神经系统和肌肉组织中发挥着重要的作用。

乙酰胆碱通过与乙酰胆碱受体结合,调节平滑肌的收缩。

本文将详细介绍乙酰胆碱收缩平滑肌的机制。

乙酰胆碱受体分为两类:毒蕈碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs)和肌动型乙酰胆碱受体(muscarinic acetylcholine receptors, mAChRs)。

nAChRs主要存在于神经元-神经元之间的突触间隙,而mAChRs则主要存在于神经元-靶细胞之间的突触间隙。

乙酰胆碱受体的结构可以分为外周膜蛋白和内周膜蛋白两部分。

外周膜蛋白通过七次跨膜结构与细胞外的乙酰胆碱结合,而内周膜蛋白则通过蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)信号传导通路调节平滑肌的收缩。

在乙酰胆碱作用下,乙酰胆碱受体发生构象变化,使得外周膜蛋白与乙酰胆碱结合。

这个结合过程会激活内周膜蛋白上的PKC,导致PKC的激活。

激活后的PKC会磷酸化肌浆网钙离子(ATPase), 促进肌浆网内钙的释放。

释放的钙离子会进一步激活肌浆网上的肌浆网钙离子依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase, CaMK)和肌浆网钙离子激活的钙离子释放激酶(calcium-activated calcium release kinase, CaMKII),从而促进平滑肌的收缩。

乙酰胆碱收缩平滑肌的机制还涉及肌浆网内钙离子离子通道的调节。

在乙酰胆碱作用下,钙离子通道会打开,使得肌浆网内的钙离子浓度升高。

这些钙离子会结合肌浆网上的肌浆网钙离子依赖蛋白激酶和肌浆网钙离子激活的钙离子释放激酶,进而促进平滑肌的收缩。

除了以上机制,乙酰胆碱还可以通过激活蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)信号通路来调节平滑肌的收缩。

激活的PKA会磷酸化肌浆网钙离子(ATPase),增加钙离子的释放。

2022年成都医学院基础医学专业《药理学》科目期末试卷B(有答案)

2022年成都医学院基础医学专业《药理学》科目期末试卷B(有答案)一、填空题1、乙酰胆碱可使内脏平滑肌_______,血管平滑肌_______,瞳孔_______。

2、溴隐亭服用大剂量时,对_________受体有较强的激动作用,故可用于治疗_________3、 _______和_______联合用药是目前治疗鼠疫的最有效手段。

4、伴有脑血管痉挛的高血压病人可选用______;伴消化性溃疡的高血压病人不宜用______;伴有心动过速的高血压病人宜选用______或______5、新药研究过程大致可分三个阶段_______,_______,即和_______6、泻药根据作用机制可分为________、________和________三大类。

二、选择题7、国家药典规定的老年人剂量是指()A.50岁以上B.60岁以上C.70岁以上D.80岁以上E.90岁以上8、普萘洛尔不具有的药理作用是()A.抑制脂肪分解B.增加呼吸道阻力C.抑制肾素分泌D.增加糖原分解E.降低心肌耗氧量9、阿昔单抗的抗血小板作用机制是()A.抑制磷酸二酯酶B.抑制腺苷的摄取C.阻断血小板膜糖蛋白Ⅱb/lla受体D.抑制TXA,合酶,使TXA,合成减少E.使血管内皮产生PGI,增多10、抗菌谱广,单独应用易使细菌产生耐药性,一般无法单独应用的是()A.甲氧苄啶B.氧氟沙星C.环丙沙星D.磺胺嘧啶E.甲硝唑11、目前临床治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)主要治疗方案为,患者达到5年无病生存,且未见长期毒性作用,使APL成为第一种基本可被治愈的急性髓细胞性白血病。

()A.培美曲赛联合卡铂B.吉西他滨联合VP16C.全反式维甲酸联合三氧化二砷D.卡铂联合VP16E.紫杉醇联合卡铂12、金黄色葡萄球菌引起的急慢性骨髓炎最好选用()A.阿莫西林B.红霉素C.头孢曲松D.克林霉素E.克拉霉素13、维生素B6与左旋多巴合用可()A.增强L-DOPA的副作用B.减少L-DOPA的副作用C.增加左旋多巴的血药浓度D.增强左旋多巴的作用E.抑制多巴胺脱羧酶的活性14、麦角胺治疗偏头痛的作用机制是()A.阻断血管平滑肌a受体B.抑制前列腺素合成C.增加脑血流量D.收缩脑血管E.镇痛作用15、30岁女性,服药过量中毒,抢救时发现应用碳酸氢钠时,则尿中药物浓度增加,应用氯化铵时尿中药物浓度减少,该药为()A.弱酸性药物B.弱碱性药物C.中性药D.强碱性药E.高脂溶性药16、病人,男,二十四岁。

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第31卷第2期 唐山师范学院学报 2009年3月 Vol. 31 No. 2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2009 ────────── 收稿日期:2008-12-23作者简介:郑素玲(1962-),女,河北唐山人,唐山师范学院生物系副教授,研究方向为动物生理。

-75-乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制郑素玲1,王淑元2,王亚亚1(1.唐山师范学院 生命科学系,河北 唐山 063000;2.唐山市第三十八中学,河北 唐山 063000)摘 要:乙酰胆碱(acetylcholine. Ach )对心肌和胃肠道平滑肌的生理效应差异显著,Ach 引起心肌产生负性的变时、变力、变传导反应,却使胃肠平滑肌兴奋收缩;心肌和胃肠道平滑肌分布着多种Ach 受体,心肌的主要功能受体为M 2,胃肠平滑肌的主要功能受体为M 3。

关键词:乙酰胆碱:毒蕈碱:M 受体:G 蛋白 中图分类号: R 962文献标识码:A文章编号:1009-9115(2009)02-0075-02Physiological Mechanism of Acetylcholine on Myocardial and Smooth MuscleZHENG Su-ling 1, WANG Shu-yuan 2, WANG Ya-ya 1(1. Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan Hebei 063000, China;2. No.38 Middle School of Tangshan, Tangshan Hebei 063000, China)Abstract: Significantly different physiological effects of acetylcholine on cardiac and gastrointestinal smooth muscle were found. Acetylcholine caused negative inotropic, chronotropic, dromotropic response in myocardial acetylcholine, while casused excitation and contraction in gastrointestinal smooth muscle. A variety of M-receptors distributed in myocardial and gastrointestinal smooth muscle. The major functional receptor was M 2 receptor in myocardium and M 3 receptor in gastrointestinal smooth muscle.Key words: acetylcholine; Muscarine; M-receptor; G-protein1921年Otto Loewi 发表了经典的双心实验,第一个清楚地证明了迷走神经释放的化学物质对突触传递的化学介导作用[1]。

这种化学物质后来被分离,并且是第一个被定义的神经递质——乙酰胆碱(acetylcholine. Ach )。

迷走神经兴奋,末梢释放的Ach 作用到所支配的效应器官心脏和胃肠道时,可使心脏发生负性变时、负性变力和负性变传导的作用即抑制作用;而在胃肠道,Ach 却导致胃肠平滑肌的兴奋与收缩。

为什么同是乙酰胆碱,作用到不同的效应器官引起的生理反应有如此大的差异?近年来随着分子生物学技术的进步,很多学者在多种动物的心肌和平滑肌细胞膜上发现了不同种类的Ach 受体,它们同属于G 蛋白偶联受体家族[2]。

正是由于分布在心肌和平滑肌细胞膜上Ach 受体种类的不同,导致了迷走神经兴奋后,末梢释放的Ach 引起的生理效应差异显著,即出现了心肌活动被抑制,平滑肌却兴奋收缩的现象。

1 M 受体的种类Ach 是胆碱能神经系统的递质,与Ach 结合的受体称为乙酰胆碱受体(Ach-R )。

依据受体结构和对药物反应的不同,Ach 受体分为两大类:毒蕈碱型Ach 受体(M 受体),烟碱型Ach 受体(N 受体)。

M 受体主要分布在副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞,如心脏、胃肠平滑肌、瞳孔括约肌、消化腺等。

目前M 受体家族已较明确地按药理分型为M 1,M 2,M 3,M 4等4种受体,或按分子生物学分为m 1,m 2,m 3,m 4,m 5等5种受体,其中M 1和m 1被认为是同一种物质,M 2和m 2被认为是同一种物质,M 3和m 3被认为是同一种物质[1];m 4的基因产物也与M 4一致。

m 5尚未找到与之相对应的药理学分型[3]。

哺乳动物M 受体的亚型可多种并存,功能上以某种亚型为主,其他亚型起一定的辅助作用。

1.1 心肌中的 M 受体长期以来,M 2受体一直被认为是哺乳动物心肌M 受体的唯一功能性亚型[4],用于调节心率和心脏的收缩力,控制动作电位。

最近的研究表明,心肌细胞上,还存在多种M 受体亚型,在小鸡心肌细胞中发现了M 2,M 3,M 4亚型的第31卷第2期 唐山师范学院学报 2009年3月-76-mRNA ,Sharma 等提出在大鼠心脏还存在M 1亚型,国外有专家提出犬心肌细胞中存在M 3受体亚型。

目前多数学者认为,心肌细胞中至少存在M 1、M 2和M 3三种亚型的受体,M 1导致心率下降,M 2与心肌收缩有关,M 3具有延迟性外向整流K +电流的除极化和内在整流K +电流的超极化性质。

1.2 胃肠道平滑肌中的 M 受体M 受体广泛分布在全身各平滑肌中,包括胃肠道,它在维持全身平滑肌收缩状态时起主要作用,分布在平滑肌纤维膜上的M 受体主要是M 2和M 3,其中前者数量占75%-80%,但M 3是主要的功能受体[5]。

2 作用机制M 受体属于G 蛋白偶联受体家族,是一种糖蛋白;α与β肾上腺素受体、视网膜视紫红质受体、嗅觉受体等都属于G 蛋白耦合型受体,这类受体须与G 蛋白偶联才能产生胞内信使如cAMP 、cGMP 、DG 、IP 3等,将信号传到胞内[6]。

研究发现,M 受体兴奋后可有4种类型的反应:①腺苷酸环化酶被抑制;②鸟苷酸环化酶系统被激活;③膜电位的变化;④磷脂酰肌醇代谢增强。

哺乳动物的5种M 受体的氨基酸序列很相似,共有一段长约145个氨基酸的区域,差异主要表现在胞浆环(i3环),受体在此与G 蛋白结合而引起一系列生理生化反应。

依据M 受体亚型i3环的结构和生物效应的异同,人们把M 受体又分成两大类,其中m 1,m 3,m 5的i3环的结构和信号传导途径相似,与对百日咳毒素(pertussis toxin , PTX )不敏感的G 蛋白偶联,主要与磷酸肌醇代谢有关。

而m 2,m 4与对PTX 敏感的G 蛋白偶联,主要与腺苷酸环化酶的抑制有关。

2.1 心肌当支配心肌的副交感神经兴奋时,其末梢释放的Ach 作用到心肌膜上的M 受体,激活M 1受体,导致心率下降。

其主要生理机制是,经Gq 蛋白引起Ca 2+依赖性K +和Cl -通道开放,使细胞膜发生超极化,静息电位水平下降,兴奋性减低。

由于K +通道开放,K +外流增加,造成4期自动去极化程度减低,反应性和自律性均下降。

这是G 蛋白直接同离子通道本身发生的交互作用;这也可能是其与通道紧密联系的某些未知的调节蛋白发生作用的结果[7]。

M 2受体被认为是通过Gs 蛋白抑制腺苷酸环化酶,使cAMP 生成减少,导致蛋白激酶的活性下降,从而使心肌细胞膜上Ca 2+传导下降,由于心肌细胞的收缩对细胞外液的Ca 2+浓度具有依赖性,故Ca 2+内流的减少使心脏收缩力降低[8]。

总之,Ach 使心脏的兴奋性、传导性、收缩性均产生了负性的变化,最终心脏活动产生抑制性效果。

2.2 胃肠平滑肌由于M 3是胃肠平滑肌的主要功能受体,激活M 3受体,通过偶联磷脂酶C 的G 蛋白(GP ),导致4,5-二磷酸磷脂酰肌醇水解成三磷酸肌醇(IP 3)和二酰基甘油(DG ),后二者作为第二信使分别导致肌浆网贮存钙离子的释放和刺激底物蛋白发生磷酸化。

IP 3引起肌浆网中钙离子的释放是通过作用于肌浆网膜上的受体——钙通道实现的,Ca 2+的释放启动了Ca 2+信号系统,激活CaM (钙调素),Ca 2+.CaM 继而与肌球蛋白轻链激酶结合为三元体而使其激活,肌球蛋白头部A TP 酶活性增加,收缩力量增强,最后导致胃肠平滑肌收缩。

DG 的靶分子是PKC (蛋白激酶C ),PKC 的细胞除了刺激底物蛋白发生磷酸化,还对胃肠平滑肌细胞的Ca 2+稳态具有重要作用[9]。

当支配胃肠平滑肌的迷走神经末梢释放Ach ,作用到平滑肌膜上的M 3受体,M 3受体耦联GP ,使胞内IP 3 和DG 第二信使浓度上升,进而引起Ca 2+释放和底物蛋白发生磷酸化,激发平滑肌产生收缩效应。

尽管M 2受体在平滑肌分布上占优势,但它在平滑肌收缩中的作用一直不很清楚,直到最近才认为它在调节平滑肌对β肾上腺素激动剂所引起的松弛反应中可能起着潜在的作用。

当激活M 2受体,偶联抑制性G 蛋白,直接抑制腺苷酸环化酶活性,使cAMP 生成减少,从而激活β肾上腺素受体的调节途径,调节平滑肌收缩状态。

随着对M 受体研究的深入,M 受体与G 蛋白的偶联机制以及在心肌、平滑肌中的信号转导作用会越来越清楚;乙酰胆碱对心肌和平滑肌生理作用的机制也会愈来愈完善。

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