《神经递质的传递》课件

神经递质的传递化学信号传递的基础神经系统内部的通讯方式大脑功能的关键分子课程概述1神经递质的定义2神经递质的分类3神经递质的作用机制4主要神经递质介绍什么是神经递质？定义神经元之间传递信息的化学物质释放由突触前膜释放作用作用于突触后膜的受体神经递质的发现历史11921年奥托·勒维发现第一个神经递质（乙酰胆碱）21936年诺贝尔生理学或医学奖3后续发展多种神经递质陆续被发现神经递质的判定标准合成在突触前神经元中合成储存储存在突触囊泡中释放量释放足够量以引起生理反应外源效果外源性应用产生相同效果神经递质的判定标准（续）特异性受体有特异性受体识别灭活机制具有清除或降解的机制药理阻断有药理学阻断机制神经递质的分类小分子神经递质分子量小，合成快速1神经肽类多个氨基酸组成，作用时间长2气体类如一氧化氮，非常规释放方式3小分子神经递质氨基酸类谷氨酸、GABA、甘氨酸胆碱类乙酰胆碱单胺类多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺嘌呤类ATP、腺苷神经肽类内啡肽调节疼痛感知脑啡肽影响情绪和奖赏P物质传递疼痛信号由多个氨基酸组成的神经递质神经递质的合成前体物质摄入氨基酸等通过转运蛋白进入神经元酶促合成特异性酶催化前体转化为神经递质包装转运装入突触囊泡准备释放神经递质的储存突触囊泡直径约40-50nm的膜泡能量依赖性ATP驱动主动运输高浓度存储囊泡内浓度远高于细胞质神经递质的释放动作电位抵达轴突末梢1钙离子内流电压门控钙通道开放2囊泡融合与突触前膜融合3递质释放进入突触间隙4突触间隙中的神经递质1释放进入间隙从突触前膜释放2扩散过程沿浓度梯度快速扩散3到达受体与突触后膜受体结合神经递质受体离子型受体直接门控离子通道代谢型受体通过G蛋白传递信号受体决定神经递质的作用效果离子型受体1直接门控离子通道神经递质结合后通道开放2快速响应毫秒级反应时间3短时作用快速灭活4例子NMDA受体、GABA受体代谢型受体G蛋白偶联与三聚体G蛋白相互作用1第二信使激活胞内信号分子2级联反应引发下游信号通路3长时效应影响基因表达4神经递质的灭活再摄取通过转运蛋白重新吸收酶降解特异性酶分解递质扩散从突触间隙扩散稀释兴奋性神经递质谷氨酸中枢神经系统主要兴奋性递质天冬氨酸类似谷氨酸，作用较弱乙酰胆碱在某些突触起兴奋作用抑制性神经递质1作用强度调节神经系统稳态2GABA主要抑制性神经递质3甘氨酸脊髓中的抑制性递质调节性神经递质调控其他神经元活动的神经递质广泛影响情绪、认知和行为乙酰胆碱（ACh）合成乙酰辅酶A与胆碱结合储存装入突触囊泡释放钙离子依赖性释放受体烟碱型和毒蕈碱型乙酰胆碱的作用神经肌肉接头控制骨骼肌收缩自主神经系统调节内脏功能中枢神经系统参与认知和记忆去甲肾上腺素（NE）酪氨酸前体物质1多巴胺合成中间产物2去甲肾上腺素最终产物3储存在突触囊泡中通过α和β受体发挥作用去甲肾上腺素的功能交感神经系统应激反应的关键介质觉醒和注意力维持清醒状态情绪调节影响情绪和心境多巴胺（DA）合成代谢酪氨酸→多巴→多巴胺受体类型D1-D5五种亚型主要通路中脑-纹状体通路中脑-边缘通路多巴胺的生理功能运动控制调节基底神经节功能1奖赏系统参与动机和奖赏行为2认知功能影响专注力和工作记忆3情绪调节影响愉悦感和情绪45-羟色胺（5-HT）合成色氨酸→5-羟色氨酸→5-羟色胺受体7个家族，至少14种亚型分布中缝核为主要来源5-羟色胺的作用1情绪调节影响抑郁和焦虑状态2睡眠-觉醒调节睡眠周期3疼痛感知参与下行疼痛抑制系统4肠道功能调节肠道蠕动谷氨酸（Glu）兴奋性神经递质中枢神经系统主要兴奋剂受体类型NMDA、AMPA、代谢型突触分布广泛存在于大脑皮层谷氨酸的功能1高级认知执行功能和抽象思维2学习与记忆长时程增强（LTP）3神经可塑性突触强度改变4兴奋性毒性过度激活导致神经元死亡γ-氨基丁酸（GABA）主要抑制性神经递质由谷氨酸脱羧酶催化合成GABAA受体氯离子通道型受体GABAB受体G蛋白偶联型受体GABA的作用中枢神经系统抑制平衡兴奋性突触传递焦虑调节苯二氮卓类药物靶点癫痫控制减少过度放电甘氨酸1脊髓抑制性神经递质主要存在于脊髓和脑干2甘氨酸受体氯离子通道型受体3抑制机制增加氯离子内流4可与NMDA协同增强谷氨酸效应甘氨酸的功能运动控制调节α运动神经元兴奋性肌肉张力抑制过度收缩疼痛调节抑制疼痛信号传递神经肽类神经递质由多个氨基酸组成作用持久，可调节多种生理功能内啡肽和脑啡肽阿片受体激动剂μ、δ、κ三种受体疼痛调节内源性镇痛系统情绪影响引发愉悦感和奖赏感P物质1神经肽家族属于神经激肽家族2疼痛传导伤害性感受器释放3神经源性炎症引起血管舒张、渗出增加4感觉处理参与各种感觉信息传递一氧化氮（NO）气体神经递质自由扩散穿透膜1合成酶一氧化氮合酶催化生成2弥散作用不仅作用于突触后膜3短效分子半衰期仅几秒4一氧化氮的功能血管舒张激活鸟苷酸环化酶神经可塑性参与LTP形成免疫调节炎症反应中的信号分子细胞毒性高浓度引起氧化损伤神经递质与疾病神经递质失衡导致多种神经精神疾病帕金森病与多巴胺黑质纹状体通路多巴胺能神经元变性多巴胺缺乏纹状体多巴胺显著减少运动症状静止性震颤、运动迟缓治疗方法左旋多巴、多巴胺受体激动剂阿尔茨海默病乙酰胆碱系统胆碱能神经元广泛丢失β-淀粉样蛋白异常沉积形成斑块治疗方法胆碱酯酶抑制剂抑郁症1单胺类失衡5-HT和NE水平降低2受体敏感性改变受体上调或下调3药物治疗机制增加单胺递质可用性精神分裂症多巴胺假说中脑边缘通路多巴胺过度活跃谷氨酸假说NMDA受体功能低下抗精神病药主要阻断D2受体焦虑障碍1临床表现过度担忧和恐惧2GABA系统抑制性传递减弱3苯二氮卓类增强GABA受体功能45-HT调节5-HT1A受体激动癫痫兴奋/抑制失衡谷氨酸/GABA比例异常1神经元同步放电形成异常兴奋灶2抗癫痫药物调节离子通道和神经递质系统3GABA增强提高抑制性调节4药物依赖与成瘾奖赏通路中脑-伏隔核多巴胺通路多巴胺释放成瘾物质刺激多巴胺释放敏感化重复使用导致系统敏感化戒断综合征停药后递质系统功能障碍神经递质与药物开发靶向性针对特定神经递质系统受体选择性作用于特定受体亚型减少副作用提高特异性，降低非特异作用新递质系统开发针对新靶点的药物神经递质检测技术微透析实时采集细胞外液样本电生理学记录神经元电活动荧光标记可视化特定神经递质脑内神经递质成像PET扫描放射性示踪剂标记特定受体功能性磁共振间接反映神经递质活动无创检测人类大脑神经递质系统神经递质与行为学习与记忆谷氨酸、乙酰胆碱情绪调节5-HT、NE、多巴胺社交行为催产素、血管加压素动机与奖赏多巴胺、内啡肽神经递质与昼夜节律褪黑素调节睡眠周期15-HT影响清醒状态2GABA促进睡眠3乙酰胆碱维持REM睡眠4神经递质与应激反应去甲肾上腺素激活交感神经系统皮质醇影响神经递质平衡应激效应改变神经元敏感性神经递质与营养色氨酸5-HT前体，来源于蛋白质酪氨酸多巴胺前体，奶制品富含维生素B族维生素参与递质合成神经递质与运动运动启动运动皮层谷氨酸能神经元激活信号传导皮质-脊髓通路传播动作调节基底神经节多巴胺调控协调控制小脑谷氨酸和GABA平衡神经递质与疼痛内源性阿片肽下调疼痛信号下行抑制通路中缝核5-HT抑制疼痛谷氨酸增强促进疼痛信号传递神经递质与神经可塑性长时程增强突触效能增强，谷氨酸主导长时程抑制突触效能减弱，内源大麻素参与神经递质调控突触连接强度的改变神经递质研究的未来方向1单细胞分辨率实时监测单个神经元递质释放