脑部疾病基础：神经递质

谷氨酸
• 谷氨酸在大脑皮质和脊髓背侧部分含量较高。可引起突触后膜出现类似兴奋性 突触后电位的反应，导致神经元放电。谷氨酸是CNS内主要的兴奋性递质 兴奋性递质，脑 兴奋性递质 内50%以上的突触是以谷氨酸为递质的兴奋性突触。谷氨酸可能是感觉传入神 经纤维和大脑皮层内的兴奋型递质。 除谷氨酸外，天冬氨酸也可以发挥相似的作用。 谷氨酸受体分为三类： ①NMDA受体：有6个结合点，2个在离子通道内部，导致Na、Ca离子内流， NMDA 6 2 Na Ca Ca离子内流是新记忆的基础 ②AMPA受体：最常见， 控制Na离子通道 ③红藻氨酸受体：红藻氨酸与之结合 ④促代谢型谷氨酸受体：至少有7种，有一些是自受体。 功能：参与快速的兴奋性突触传导，在学习、记忆、神经元的可塑性、神经系 统发育及一些疾病发病机制如缺血性脑病、低血糖脑损害、中枢退行性疾病等 发挥重要作用。
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5－羟色胺生成与失活
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• • 5－羟色胺的前体是色氨酸。 色氨酸经两步酶促反应，即 羟化和脱羧，生成5－羟色胺。 5-羟色胺的失活也与去甲肾 上腺素的失活相似，单胺氧 化酶MAO等能使5-羟色胺降解 破坏，突触前膜也能再摄取 5-羟色胺加以重新利用。 PCPA阻断色氨酸向5-羟色胺 酸转化。
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•脑内存在至少9种的5-HT受体， 5-羟色胺对不同类型的受体其作用不完全相同。 •一些药物可以作用于5-羟色胺系统，包括三环类抗抑郁药和选择性5-羟色胺再 摄抑制剂。这些药物被用于治疗很多心理障碍，尤其是焦虑心境和饮食障碍。
• 激动剂
名称
氟西汀 芬氟拉明 LSD
治疗疾病
抑郁、强迫症、焦虑 抑制肥胖者食欲，肥胖症减肥 致幻剂 兴奋、致幻（迷魂药）认知障碍
作用
5-HT 重摄取抑制 促进5-HT释放、 抑制重摄取 突触后膜 5-HT2A受体 NA、 5-HT共同激动剂
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MDMA
拮抗剂
PCPA
致幻剂
阻断色氨酸向5-羟色胺酸转化
氨基酸类
脑内到处都存在着氨基酸,过去只认为它们是合成蛋白质的原料， 或是蛋白质分解的产物。近年来，注意到某些氨基酸在中枢的突触 传递中起着递质的作用。至少8种氨基酸起神经递质作用，最重要 的三种： 谷氨酸、 谷氨酸、 γ-氨基丁酸、 氨基丁酸、 氨基丁酸 甘氨酸 • 氨基酸递质在发挥作用后，能被神经元和神经胶质再摄取而失活。
5－羟色胺（5－HT）
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5－羟色胺又名血清紧张素，最早是从血清中发现的。5－羟色胺 不能透过血脑屏障，所以中枢的5－羟色胺是脑内合成的，与外周 的5－羟色胺不是一个来源。
• 脊椎动物的外周神经系统中至今尚未发现有5－羟色胺能神经元。 • 5－羟色胺能神经元的胞体在脑内的分布主要集中在低位脑干（中 主要集中在低位脑干（ 主要集中 脑干 脑桥、延髓中线旁）的中缝核群。最重要的核团分别位于： 脑、脑桥、延髓中线旁）的中缝核群 背侧、内侧，轴突投射到大脑皮层。背侧支配基底神经节，内侧 支配齿状核，海马回的一部分。 • 脑内5-HT具有广泛的功能，参与情绪调节、饮食、觉醒-睡眠周期、 痛觉、体温、性行为、梦和下丘脑-垂体的神经内分泌活动的调节。
作用 毒蕈碱样作用（M样作用） 毒蕈碱样作用（
心肌抑制、平滑肌与腺体兴奋、瞳孔缩小 亚型 机制 M1、M2、M3、M4、M5 G蛋白-第二信使
尼古丁样作用（N样作用） 尼古丁样作用（ 样作用）
肌肉收缩 、自主神经节兴奋 肌肉型（N2）、神经元型（N1） Ach门控通道
作用特点 缓慢持久
阿托品（ 阻断剂 阿托品（M受体阻断剂）
按递质分类
胆碱能神经 去甲肾上腺素能神经
Ach
汗腺、骨骼 汗腺、 肌血管
肾上腺素能受体
•受体对肾上腺素、去甲肾上腺素敏感性一样，统称为肾上腺素能受体 肾上腺素能受体 机体器官： α1、 α2、 β1、β2，激素作用 激素作用
大脑： 大脑： α2受体 NA激动剂：咪唑克生 阻断α2受体 激动剂： 激动剂 NA拮抗剂：镰刀菌酸 阻断多巴胺转化为 拮抗剂： 阻断多巴胺转化为NE 拮抗剂
研究实验动物的工具 高血压（过去）镇定 精神分裂症 精神分裂症
酪氨酸氢化酶的失活剂 阻止单胺递质在突触小泡的贮存 D2受体阻断剂 D4受体阻断剂
• 在很长时间内，人们都认为精神分裂症是因为多巴胺通路的 过分活跃。最近新的抗精神药物只对某些多巴胺受体有微弱 的作用，这提示需要对多巴胺通路过分活跃的观点做一些修 正。 • 多巴胺循环通路经常和5-羟色胺通路在一些点上出现交叉和 融合，这两种通路可能会同时对某些行为产生影响。例如， 多巴胺与探索、外向、追求愉悦的行为有关，而5-羟色胺则 与抑制有关。这两个系统在某种意义上互相平衡。到现在为 止，研究者已经发现了至少5种不同的对多巴胺选择性敏感的 受体位点。
５肉 毒毒 素
４黑寡妇蜘蛛毒液
6尼古丁 尼古丁(N)受体、 受体、 尼古丁 受体 毒蕈碱（ ） 毒蕈碱（M）受体
１１杀虫剂 １１杀虫剂 新斯的明
7箭毒 (N)受体 箭毒 受体 阿托品（ ） 阿托品（M）受体
第二类
单胺类递质： 单胺类递质 多巴胺(DA) 多巴胺(DA) 去甲肾上腺素(NA) 去甲肾上腺素(NA) 肾上腺素 5-羟色胺（5－HT) 羟色胺（
去甲肾上腺素（ ）、 ）、肾上腺素 去甲肾上腺素（NA）、肾上腺素
• 几乎所有脑区都有NE能神经元，但分布相对集中在脑桥和延髓，但 NE能神经元胞体密集在蓝斑核 蓝斑核，从蓝斑核 蓝斑核向前脑方向，其上行纤维 蓝斑核 蓝斑核 分腹、背两束。 • NA神经元的兴奋对保持全脑的兴奋性和惊觉状态可能起重要作用。 在处于危险情况的时候，影响紧急或者警戒反应， • NE参与体温、摄食调节，有助于觉醒的维持。此外，NE与躁狂症、 抑郁症的发病密切相关。临床上一些抗抑郁药的主要作用机制就是抑 制NE的再摄取转运。 • 由于它的回路遍布大脑，这个系统调节更加一般性的行为倾向，而不 是与某种特定的行为或特定的心理障碍相关。
单胺类
化学结构相似，有药物会同时影响这四种物质的活性
肾上腺素由肾上腺分泌，有激素作用，神经递质作用重要性小于去甲肾上腺素。 受体对肾上腺素、去甲肾上腺素敏感性一样，故统称为肾上腺素能受体 肾上腺素能受体
多巴胺
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多巴胺属于儿茶酚按类，哺乳动物的各脑区的多巴胺(DA)的含量是不同的，以尾核、壳核内 的含量最高，其次是黑质和苍白球。它们的多巴胺含量约占全脑总含量的80％以上。它们可能 同属脑内某一特定的功能系统。已经确定，在中枢神经系统内DA神经元的胞体主要位于中脑, 发出的神经纤维有如下3条通路: ①黑质－纹状体系统 黑质－ 黑质 胞体位于黑质致密部，投射到纹状体，主要是尾状核和壳核 参与运动系统控制 尾状核和壳核。参与运动系统控制 尾状核和壳核 参与运动系统控制。刺激黑质纹 状体束引起好奇、探究、运动增多、觅食等活动。将两侧黑质纹状体束完全损毁，纹状体中多 巴胺的含量即降低，引起不食不饮、运动减少、对周围事物无反应等木僵状态。 ②中脑边缘系统 中脑边缘系统 胞体位于腹侧被盖区，轴突投射至伏隔核、杏仁核和海马。 伏隔核与某些刺激的强化效应起作用，如滥用药物。 最近发现大脑皮层有广泛的DA纤维分布。中脑边缘DA通路与某些情绪活动有关。 ③中脑 皮层通路 中脑-皮层通路 中脑 胞体位于腹侧被盖区，轴突投射至前额叶皮层，对额叶皮层有兴奋，短时记忆、计划和问题解 决策略。 中脑-边缘通路和中脑-皮层通路主要调控人类的精神活动，前者主要调控情绪反应，后者主要 参与认知、思想、感觉、理解和推理能力的调控；目前认为Ⅰ型精神分裂症主要与这两个DA通 路功能亢进可能相关；
•多巴胺是去甲肾上腺素的前体。体内凡有NE的组织，其中必然也有DA。 •多巴胺的失活与去甲肾上腺素的失活相似，它也是由COMT和MAO的作用而被破坏 失活， •突触前膜能再摄取多巴胺加以重新利用。
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名称
苯丙胺（安非他明） 可卡因 哌甲酯（利他灵） 哌甲酯（利他灵） 司来吉米
治疗疾病
帕金森病
作用机制
Ach的合成、释放与灭活： Ach的合成、释放与灭活： 的合成
ACh是胆碱能神经的递质，主要在胆碱能神经末梢的胞质液中合成。 胆碱乙酰化酶 乙酰胆碱 + 辅酶A 辅酶A 贮存：合成的Ach半量以上以结合型（与ATP和蛋白多糖结合 ）贮 存于囊泡中，其余以游离型存在于胞浆中。 释放：当神经冲动到达突触前膜时，Ach以胞裂外排形式进入突触 间隙，再与突触后膜上的受体相结合产生效应。 灭活：Ach 胆碱酯酶 胆碱 + 乙酸 ， 并进人循环。约50％胆碱还可被神经末梢再摄取利用。
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• DA受体及其亚型： • ①D1样受体； • ②D2样受体。 • 黑质纹状体通路主要存在D1样受体、D2样受体 • 中脑-边缘通路和中脑-皮层通路主要存在D2样受体 • 多巴胺在大脑的运动控制、情感思维和神经内分泌方面发挥重要的生理 作用，与帕金森病、精神分裂症、药物依赖与成瘾的发生、发展密切相 关。 • DA受体和神经精神疾病的关系： • ①黑质-纹状体通路的DA功能退化，可导致帕金森病：静止震颤、四肢 强直、运动迟缓、共济失调。 • ②中脑-边缘通路和中脑-皮层通路的D2样受体功能亢进可能与精神分裂 症有关：幻觉、错觉、逻辑思维加工能力损伤
乙酰辅酶A 胆碱 + 乙酰辅酶A
按递质分类
胆碱能神经 去甲肾上腺素能神经
Ach
汗腺、骨骼 汗腺、 肌血管
分类 分布
毒蕈碱受体为主
大多数副交感神经和少数交感神经 的节后纤维支配的效应器细胞上
烟碱受体(尼古丁受体) 烟碱受体(尼古丁受体)
所有自主神经元的突触后（N1） 神经-肌接头的终板膜上（N2）
• 5-羟色胺系统的功能之一是缓和调节我们的反应。适当的5-羟色胺的水平可 以使饮食行为、性行为和攻击行为等处于很好的控制之下。 • 如果大脑中的5-羟色胺循环通路受到损伤，会发现自己对脑子里的每个念头 和冲动都会付之于行动，使机体表现得过分活跃：情绪不稳定、好冲动以及 对环境过度反应常常和5-羟色胺的活性极度降低联系在一起，攻击性行为、 自杀、过度饮食和活性降低有联系。 5-羟色胺活性降低会使我们有发生某些行为的倾向，而不会直接导致这些行 为(这对其他神经递质系统也是一样)。大脑中其他的神经递质或者心理和社会 影响，可能会对活性的降低产生很好的补偿作用。 多巴胺循环通路经常和5-羟色胺通路在一些点上出现交叉和融合，这两种通 路可能会同时对某些行为产生影响。例如，多巴胺与探索、外向、追求愉悦 的行为有关，而5-羟色胺则与抑制有关。这两个系统在某种意义上互相平衡。