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中枢神经递质通路 神经递质分类： 1.乙酰胆碱 2.单胺类：多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、 5-羟色胺 3.氨基酸类：谷氨酸、门冬氨酸、-氨基丁酸、 甘氨酸 4.神经肽类：下丘脑释放激素类、神经垂体激素 类、阿片肽类、垂体肽类 5.气体类：一氧化氮、一氧化碳 乙酰胆碱（Ach） 传出神经元是胆碱能神经(运动N元、自主神经节前 N元、副交感节后N元、少数交感节后N元)； 感觉神经元是非胆碱能的。 一、乙酰胆碱的生物合成与失活 Ach主要在神经末梢合成，少量来自胞体。 ChAT AChE 胆碱+乙酰辅酶A 乙酰胆碱 胆碱+乙酸 合成 水解 ChAT：胆碱乙酰化酶（在神经元胞体合成) AchE：胆碱酯酶（在神经元胞体合成) 乙酰基和胆碱的供给： 乙酰基：神经元内的乙酰辅酶A（来源于线粒 体内丙酮酸的氧化脱羧反应和脂肪酸 的氧化反应） 胆碱：神经元不能合成胆碱； 胆碱来源： 1）肝脏合成的胆碱酯； 2）胶质细胞储存的胆碱； 3）神经末梢释放的Ach经水解产生的胆碱。 Ach的失活： 1）酶（AchE）水解（主要方式）； 2）突触间隙内扩散（次要方式）； 3）重摄取（极少） 二、中枢胆碱能通路 1.Ach最浓集的部位： 大脑皮层（由传入通路的神经末梢释放）； 纹状体(由纹状体内在神经元释放）； 脊髓前角（由运动神经元侧支末梢释放）。 2.脑中的Ach通路： 1)从下橄榄巨细胞核向大脑皮层、视丘、杏 仁核的投射 2)从中隔及对角带向海马的投射 3)从巨细胞视前核向嗅球的投射 4)纹状体中内在神经元的Ach通路 1)从下橄榄巨细胞核(BM)向大脑皮层、视丘、杏 仁核的投射 2)从中隔(MS)及对角带(DB)向海马的投射 3)从巨细胞视前核(MPO)向嗅球(OB)的投射 4)纹状体中内在神经元的Ach通路 脑内Ach通路的功能： 产生兴奋性（慢）效应（通过毒蕈碱受体） 。 3. 脊髓前角运动神经侧支： 支配中间神经元Renshaw细胞 短暂兴奋性（快）效应（通过烟碱受体） 低频放电（通过毒蕈碱受体） 反馈性抑制前角运动神经元 三、乙酰胆碱受体 1.烟碱受体：分布在神经肌接头、中枢神经元 、植物性神经节等 骨骼肌烟碱受体(N2) 周围烟碱受体 烟碱受体 神经节烟碱受体(N1) 中枢烟碱受体（神经元烟碱受体） 2. 毒蕈碱受体（三种亚型）： M1：分布在神经组织中 M2：分布在心脏 M3：分布在外分泌腺 四、乙酰胆碱及受体功能紊乱引起的疾病 1.肌无力综合征： 动作电位到达轴突末梢时,Ach释放量不足 (Ca2+内流)； 抗胆碱酯酶治疗效果无效。 2.重症肌无力： 骨骼肌烟碱受体自身免疫性疾病。 血中有抗烟碱受体抗体，与骨骼肌表面烟碱 受体结合，使烟碱受体减少到正常人的11 30； Ach释放量正常，Ach降解速度正常； 抗胆碱酯酶治疗有效。 3.有机磷中毒症： 有机磷毒剂是胆碱酯酶的强抑制剂，使突触 间隙中Ach不能水解，导致毒蕈碱、烟碱受体 功能亢进，最后衰竭。 4.老年性痴呆（Alzheimer）： 胆碱能神经元选择性退行性变、神经纤维缠 结和老年斑。 5.帕金森氏病（Parkinson）：额叶皮质中 AchE活性明显降低。 去甲肾上腺素（NA）和肾上腺素（A） 儿茶酚胺类递质：去甲肾上腺素、肾上腺素、 多巴胺、5-羟色胺 一、儿茶酚胺的生物合成 酪氨酸羟化酶 多巴脱羧酶 酪氨酸 多巴 多巴胺 胞浆 多巴胺-羟化酶 去甲肾上腺素 囊泡 苯乙醇胺氮位甲基移位酶 肾上腺素 肾上腺髓质、肾上腺素能N元 *食物中有充足的酪氨酸供应； *酪氨酸羟化酶：存在胞浆中，但含量少、活性 低、专一性强（只催化L-酪氨酸），是儿茶酚 胺合成的限速因子； *多巴脱羧酶：专一性不强（催化芳香族L-氨基 酸）； *多巴胺-羟化酶：只存在囊泡中。 *苯乙醇胺氮位甲基移位酶：存在肾上腺髓质嗜 铬细胞和脑内肾上腺素能神经元的胞浆中。 二、儿茶酚胺的失活 重摄取：重摄取的量占释放总量的3/4，是失活 的主要方式。 酶解失活：儿茶酚胺最终失活方式。 *单胺氧化酶：存在神经和非神经组织，位于 线粒体膜上。 *儿茶酚胺氧位甲基移位酶： 存在非神经组织，肝、肾含量最多。 三、肾上腺素受体（NA和A受体的总称） 脑内NA含量比A高出50100倍； NA受体研究很深入，A受体仍不清楚。 1： 1A、1B、1C 受体 NA受体 2： 2A、2B、2C 受体：1 、2、 3 四、中枢去甲肾上腺素能和肾上腺素能神经元 通路 1. 中枢去甲肾上腺素能神经元通路 胞体定位：主要位于延髓和脑桥 纤维投射： 1) NA能上行投射系统：几乎遍及全脑 a) 背侧束通路：起于篮斑，投射到全部端脑和 小脑。 b) 腹侧束通路：分布中脑、间脑和端脑的边缘 系统。 2) NA能下行投射系统：到达脊髓 a) 背侧束通路：分布脊髓后角和侧角。 b) 腹侧束通路：分布脊髓前角和侧角。 NA能上行投射系统： 1)背侧束通路：起于篮斑，投射到全部端脑和小脑。 2)腹侧束通路：分布中脑、间脑和端脑的边缘系统。 2. 中枢肾上腺素能神经元通路 胞体定位：主要位于延髓 纤维投射： 1) 上行投射：延髓、脑桥、中脑、下丘脑、 丘脑等 2) 下行投射：脊髓中间外侧核 多巴胺（DA） 一、DA的生物合成 DA在NA能神经元中是去甲肾上腺素合成的 前体；DA在DA能神经元中是有独立作用的神经 递质。 二、DA受体： 1.受体分布： DA神经元胞体-树突或末梢、突触后非DA神 经元、与DA无突触联系的非DA神经元。 2. 受体分型：D1、D2两种亚型 三、中枢DA神经通路 1. 胞体定位：中脑黑质致密区、中脑腹侧被盖 区、下丘脑、脑室周围 2. 纤维投射： 1) 长轴上行神经元：支配纹状体、边缘叶、大 脑皮质等； 2) 长轴下行神经元：支配脊髓； 3) 短轴神经元：起自下丘脑和视前区，支配第3 脑室周围和下丘脑垂体等； 4) 超短轴神经元：位于嗅球和视网膜内。 长轴上行神经元：支配纹状体、边缘叶、大脑皮质等； 1) 长轴下行神经元(A11)：支配脊髓； 2) 短轴神经元(A1115)：起自下丘脑和视前区，支配第3 脑室周围和下丘脑垂体等； 3) 超短轴神经元(A1617)：位于嗅球和视网膜内。 四、脑内DA神经环路的生理功能及其与疾病的 关系 DA生理功能： 调节躯体运动、精神活动、精神依赖。 1. 中脑黑质-纹状体DA系统调节锥体外系运动 功能 * 锥体外系运动： 受基底神经节中神经环路(直接环路和间接环 路)的调控。 * 黑质-纹状体DA系统： 调节直接环路和间接环路的平衡。调控中心 是纹状体。 1) 直接环路：兴奋运动功能 Glu GABA 大脑皮层 纹状体 苍白球内侧区和黑质 GABA Glu 丘脑 大脑皮层 2) 间接环路：抑制运动功能 Glu GABA GABA 大脑皮层 纹状体 苍白球外侧区 Glu GABA Glu 底丘脑 苍白球内侧区 丘脑 大脑皮层 3)黑质-纹状体DA系统：使两条环路处于平衡。 D1受体(纹状体内)：调节直接环路的功能 D2受体(纹状体内)：调节间接环路的功能 1)大脑皮层纹状体苍白球内侧区和黑质丘脑大脑皮层 2)大脑皮层 纹状体苍白球外侧区底丘脑苍白球内侧区 丘脑大脑皮层 黑质-纹状体DA系统；间接环路；直接环路 2. 黑质-纹状体DA系统与疾病的关系 1)黑质-纹状体DA系统与帕金森症和舞蹈症的关系 *帕金森症：(间接环路功能过强) a)黑质DA神经元退变(80%)神经环路平衡失调； b)间接环路中，纹状体至苍白球的GABA抑制功能 过强抑制了锥体外系的功能。 *舞蹈症：(直接环路功能过强) a)纹状体内GABA和Ach神经元严重退变抑制功能 减弱直接环路功能过强； b)DA系统功能亢进神经环路平衡失调。 2)中脑腹侧被盖区-大脑皮质-边缘叶DA系统与 精神活动的关系 中脑-边缘叶DA系统：调控情绪 中脑-大脑皮质DA系统：参与认知功能 精神分裂症：兩系统DA功能失调 3)中脑腹侧被盖区-伏膈核DA系统与药物滥用的 精神活动 吗啡等镇痛剂兴奋中脑腹侧被盖区-伏膈核 DA系统(伏膈核是毒品成瘾的心理作用的重要 部位)释放DA兴奋心理活动 5-羟色胺（5-HT） *体内90% 5-HT存在于消化道； *中枢神经系统的5-HT占全身含量的1%2%； *血液中5-HT被血小板摄取，占全身含量的 8%9%； *血液中5-HT很难进入中枢(血脑屏障),可以把中 枢和外周5-HT看作两个独立系统。 一、5-HT的生物合成、重摄取和降解 羟化酶 脱羧酶 色氨酸 5-羟色氨酸 5-HT 色氨酸是必须氨基酸，从食物中获取。 重摄取：5-HT大部分被突触前末梢重摄取。 降解：重摄取的5-HT部分储存于突触囊泡； 部分被线粒体表面的单胺氧化酶降解。 二、5-HT受体 7个类型(10种亚型)：5-HT17 1.G蛋白相关受体大家族 1)与腺苷酸环化酶偶联的受体：5-HT1 2)与磷脂酶C偶联的受体：5-HT2 2. 配体门控离子通道大家族：5-HT3 三、中枢5-HT能神经元通路 1. 胞体定位：低位脑干的中线上，称中逢核群 (包括8个核团)。 2. 纤维投射 1)上行纤维： 腹侧束：前脑广大区域（到达室管膜和软脑 膜，可通过脑脊液到达其他脑区。 背侧束：中脑导水管周围灰质和下丘脑后部 2)下行纤维：支配脊髓前角、后角、侧角 四、5-HT的生理功能 1. 5-HT对各类神经元的影响(双重作用) 抑制作用(通过5-HT1A和5-HT1C受体)； 兴奋作用(通过5-HT2和5-HT3受体) 1) 对中枢神经元的影响： a) 抑制感觉神经元： 脊髓后角N元、外膝状体N元； b) 兴奋运动神经元： 面神经核、脊髓前角N元、侧角交感节后N元 c) 抑制前脑神经元：海马等 2) 对自主神经节后神经元的影响：兴奋性 2. 影响摄食、体温、性行为、睡眠、痛觉、药 物依赖等 兴奋性氨基酸递质谷氨酸（Glu） *谷氨酸和天冬氨酸是中枢兴奋性氨基酸递质； *谷氨酸在脑内有多种生理功能，如参与蛋白质、 多肽和脂肪酸的合成等； *谷氨酸在脑内的含量显著高于其它氨基酸。 一、Glu的生物合成、重摄取和失活 1.葡萄糖三羧酸循环-酮物二酸转氨酶 的作用下加氨基生成Glu； 2.谷氨酰胺谷氨酰胺酶作用下脱氨基生成Glu。 3.突触前神经末梢和邻近胶质细胞摄取而失活。 二、中枢Glu的分布 不同脑区Glu含量差别不大(2倍)，说明以Glu 为递质的神经元在脑内分布十分广泛。 大脑皮质含量最高； 小脑和纹状体次之； 延髓和脑桥更少； 脊髓含量最低(区域性：后根和后角较多)。 三、Glu受体 1.受体分型： 1)离子型受体(阳离子通道)： NMDA受体： Ca2+通道 非NMDA受体：使君子氨酸受体(AMPA) 海人藻酸受体(KA) (Na2+、K通道) 2)代谢型受体： ACPD受体、L-AP4（与G蛋白偶联受体） 2.受体分布： 几乎所有的中枢神经元都有Glu受体； 大脑皮质和海马受体密度最高； 间脑和中脑等较低。 四、Glu受体介导的生理功能和病理作用 1.中枢神经系统兴奋型突触传递： NMDA、AMPA受体介导 2.参与神经元的可塑性： 长时程增强（LTP）与学习记忆有关。 3.兴奋毒作用(脑卒中、脑损伤、脑缺血) *急性细胞肿胀： 非NMDA受体激活时大量 Na2+ 内流，继发 Cl-和H2O内流。 *延迟性细胞溃变： NMDA受体激活时Ca2+内流; 代谢型受体激活时胞内Ca2+释放。 抑制性氨基酸递质-氨基丁酸（GABA） 一、GABA的生物合成 脱羧酶 谷氨酸 GABA VitB6 二、GABA的脑内分布(为单胺类递质的1000倍) 主要分布脑内,外周神经和其他组织很少； 黑质、苍白球最高； 下丘脑、中脑其次； 大脑和小脑皮质较低。 三、GABA受体：产生突触前或突触后抑制。 GABAA受体：Cl-通道受体，产生突触后抑制； GABAB受体：