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1、第三章神经递质与神经肽,郭 强 神经生物学教研室 Tel: 753935 E-mail: ,1,医学参考A,教学目的：掌握神经递质与神经调质的概念和特点，乙酰胆碱、多巴胺的代谢与功能，乙酰胆碱、多巴胺与谷氨酸能神经元的胞体定位及纤维投射，神经肽的概念及其代谢过程;理解阿片肽及P物质的生理作用；了解神经肽的分类及主要作用方式 教学重点：神经递质与神经调质的概念和特点;乙酰胆碱能、多巴胺能与谷氨酸能神经元的胞体定位及纤维投射 教学难点：乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸能神经元的胞体定位与纤维投射 教学对象：预防检验2010级五年制本科,2,医学参考A,使用教材： 医学神经生物学基础，阮怀珍主编 参考资料：
2、 神经生物学-从神经元到脑，杨雄里等译 神经科学基础，李继硕主编 网络信息资源： 教研室网站 http:/202.202.224.149/ 军队院校网络教学应用系统http:/192.168.10.21/mta/VirClass/VMList.htm,3,医学参考A,从细胞水平到分子水平 动静结合，逐步剖析,设计理念,4,医学参考A,主要内容,一、神经递质概述 二、几种经典的神经递质（其余递质自学） 乙酰胆碱（Ach） 多巴胺 （DA） 兴奋性氨基酸谷氨酸（Glu） 抑制性氨基酸GABA 三、神经肽 阿片肽 速激肽P物质,5,医学参考A,一、神经递质概述,6,医学参考A,1. Discover
3、y of neurotransmitter,1904年，英国剑桥大学，Thomas Renton Elliott,刺激交感神经，释放肾上腺素？,德国，Otto Loewi,刺激迷走神经， 释放化学物质传递 神经冲动？,7,医学参考A,In the night of Easter Saturday, 1921, I awoke, turned on the light, and jotted down a few notes on a tiny slip of paper. Then I fell asleep again. It occurred to me at six oclock in
4、the morning that during the night I had written down something most important, but I was unable to decipher the scrawl. That Sunday was the most desperate day in my whole scientific life. During the next night, however, I awoke again, at three oclock, and I remembered what it was. This time I did no
5、t take any risk; I got up immediately, went to the laboratory, made the experiment on the frogs heart, described above, and at five o clock the chemical transmission of nervous impulse was conclusively proved., quoted from Loewi, O., From the Workshop of Discoveries, Lawrence: University of Kansas P
6、ress, 1953.,8,医学参考A,Otto Loewis Experiment，1921 蛙心灌流实验,“Vagusstoff”（Ach）,9,医学参考A,2. Conception,神经递质（neurotransmitter）: 神经递质主要在神经元中合成，而后储存于突触前囊泡内，在信息传递过程中由突触前膜释放到突触间隙，作用于效应细胞上的受体，引起功能效应，完成神经元之间或神经元与其效应器之间的信息传递。,10,医学参考A,3. Neurotransmitter Criteria, 递质合成： 必须在神经元内合成，并储存在突触囊泡内，神经元内有合成该递质的前体物质和酶系统。, 递质释
7、放： 当神经元发生兴奋并进行信息传递时，神经递质便从神经元轴突末端的囊泡内释放入突触间隙,11,医学参考A, 效应过程： 神经递质作用于突触后膜上的特异性受体，产生突触后电位而发挥其生理作用, 失活： 突触间隙和突触后存在使这一递质失活的酶或其它失活方式(重新摄取回收)，以实现突触传递的灵活性,12,医学参考A, 可模拟性 将递质直接作用于突触后膜，可引起与刺激神经同样的效应, 可调控性 用递质激动剂或受体阻断剂能加强或阻断该递质的突触传递效应,递质,微电极,突触后膜与受体,13,医学参考A,4. Neurotransmitter vs Neuromodulator,神经调质（Neuromod
8、ulator）： 存在于神经系统，主要由神经元产生，能调节信息传递的效率和改变递质的效应的化学物质，它们不直接传递神经元之间信息。,14,医学参考A,神经递质与神经调质比较,15,医学参考A,5. 分类（Classification）,乙酰胆碱,肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等,谷氨酸、天冬氨酸；甘氨酸、-氨基丁酸(GABA),NO、CO,（腺苷）,16,医学参考A,6. 递质失活（Inactivation of Neurotransmitters）,17,医学参考A,18,医学参考A,19,医学参考A,1,2,3,4,扩散,酶解,胶质细胞摄取,重摄取,20,医学参考A,7. Co-local
9、ization 递质共存 一个神经元含有两种或以上的神经递质或神经调质。,同一细胞相同受体 同一细胞不同受体 一种作用于突触后细胞，一种作用于突触前自身受体（反馈调节） 一种作用于突触后细胞，一种作用于其他神经末梢上的突触前受体（突触前调节） 作用于不同类细胞,21,医学参考A,递质共存的生理意义： 协同传递信息 通过突触前调节，加强或减弱突触传递 直接作用于突触后受体，以相互拮抗或协同的方式来调节器官活动,22,医学参考A,23,医学参考A,二、几种经典神经递质,（一） 乙酰胆碱 （二） 多巴胺 （三） 谷氨酸 （四） -氨基丁酸,24,医学参考A,（一）乙酰胆碱 (acetylcholin
10、e, Ach),1. 胞体定位及纤维投射 2. 代谢过程 3. 生理功能,25,医学参考A,（一）乙酰胆碱 (acetylcholine, Ach),1. 胆碱能神经元胞体定位及纤维投射,中枢神经系统中，定位于很多核团和脑区。 脑内胆碱能神经元分为两类：,局部环路神经元（Local Circuit Neuron） 投射神经元（Projection Neuron）,26,医学参考A,胆碱能局部环路神经元,这类神经元在核团内组成局部环路，不向核团外发出投射纤维，属于中间神经元； 主要位于大脑皮质、纹状体、海马、杏仁核、小脑以及脊髓背角。,27,医学参考A,胆碱能投射神经元,运动系统：脑和脊髓发出，
11、如脑干内躯体运动核，特殊内脏运动核、脊髓前角、脊髓侧角。 胆碱能网状结构上行激活系统：背侧被盖束和腹侧被盖束。（脑干胆碱能系统） 大脑皮质和边缘系统：包括下述五条径路，隔区海马径路、缰核脚间核径路、斜角带核杏仁核径路、基底核皮质径路，新纹状体大脑皮质、黑质。（基底前脑胆碱能系统） 脑干和小脑的胆碱能系统：中脑被盖核、脑桥网状核和延髓的某些核团发出的胆碱能纤维投射到小脑。,主要分布在基底前脑和脑干，向其他脑区发出纤维投射：,28,医学参考A,从脑干发出的投射,29,医学参考A,2. 乙酰胆碱的生物合成 (Biosynthesis),乙酰辅酶A+胆碱 乙酰胆碱+辅酶A,胆碱乙酰转移酶,（ChAT）
12、,30,医学参考A,Metabolism,肝脏,31,医学参考A,3. 乙酰胆碱受体,M型受体(Muscarine ，毒覃碱受体 )：M1M5;属于G蛋白耦联受体 N型受体(Nicotine，烟碱受体)：属配体门控离子通道受体（Na+、K+、Ca2+、Mg2+）,32,医学参考A,4. 乙酰胆碱的失活 (Inactivation),Ach失活主要有三种方式: 酶水解（enzyme degradation） （AChE） 扩散（diffusion） 重摄取（reuptake）,33,医学参考A,5. 乙酰胆碱的生理功能,镇痛和针刺镇痛 拟胆碱药产生 镇痛；针刺镇痛 ACh释放，活动 觉醒与睡眠
13、ACh中缝背核5-羟色胺能系统触发的慢波睡眠，促进快波睡眠 学习与记忆 体温调节（种族差异） 摄食和饮水 感觉和运动功能（神经肌接头） 心血管活动的调节（在中枢升高血压）,34,医学参考A,（二） 多巴胺（dopamine，DA）,胞体定位和纤维投射 2. 代谢过程 3. 生理功能,35,医学参考A,胞体定位和纤维投射脑内多巴胺能神经元分布比较集中，主要定位于中脑的黑质致密区以及腹侧被盖区、下丘脑及脑室周围。,36,医学参考A,脑内DA能神经纤维主要投射至纹状体、广泛的边缘系统和新皮质。 人类中枢DA通路可分为四个系统： 黑质纹状体系统 中脑边缘皮质系统 结节漏斗系统 下丘脊髓束,37,医学参
14、考A,The dopamine pathways in the brain Three major pathways： 黑质 尾核-壳核(纹状体)： 感官刺激、运动 2.中脑腹侧被盖区 边缘系统： 认知及情绪活动 3.丘脑弓状核，下丘脑室周区 漏斗，垂体前叶 调节下丘脑-垂体-内分泌系统,38,医学参考A,39,医学参考A,3. 代谢过程,酪氨酸,L-多巴,多巴胺,酪氨酸羟化酶 (TH),多巴脱羧酶 (DDC),去甲肾上腺素,肾上腺素,多巴胺-羟化酶,苯乙醇胺氮位甲基转移酶,40,医学参考A,4. 失活,突触前膜重摄取（1/3） 突触后膜摄取 酶解（单胺氧化酶MAO，儿茶酚胺-氧位-甲基转移酶
15、COMT） 逸漏入血,再循环,分解，经肾脏排出,41,医学参考A,5. 多巴胺在中枢神经系统中作用,（1）调节锥体外系的运动功能 黑质致密区纹状体DA通路纹状体内中间神经元(属胆碱能及 GABA神经元) 纹状体黑质网状区(GABA、 SP通路)构成一个环路； 苍白球丘脑前核 GABA通路丘脑大脑皮层(可能是 ACh神经元) 大脑皮层纹状体Glu通路，又构成另一环路。,42,医学参考A,帕金森综合症：也称为震颤麻痹综合症，和基底核以及黑质脑细胞快速退化、无法制造足够的多巴胺以及胆碱作用增强有关。脑内需要多巴胺来指挥肌肉的活动；缺乏足够的多巴胺就产生各种活动障碍。（运动始发困难、肌肉僵硬、静止性震
16、颤）,患帕金森氏症的名人 毛泽东 邓小平 阿道夫希特勒 穆罕默德阿里 凯瑟琳赫本 哈利S杜鲁门 道格拉斯麦克阿瑟,43,医学参考A,症状： 遗传性神经退行性疾病，动作增多、快速、肌张力降低。 病因： 纹状体内GABA和Ach神经元严重退变，导致DA系统功能亢进,亨廷顿舞蹈症（Huntingtons disease）,44,医学参考A,（2）调控精神活动： 中脑边缘皮质通路，与精神及情绪活动相关； 精神分裂症(恒定思维障碍、幻觉、妄想、行为)与此系统功能失调有关 （3）调节脑垂体内分泌功能： D2 受体的活动催乳素-促黑素细胞激素和内啡肽的释放 ； （4）对脑血管功能的调节： 脑及脑膜血管有DA能支配，DA可使大脑内动脉收缩； （5）DA在痛和镇痛中的作用： 对吗啡镇痛可产生一定的对抗作用,45,医学参考A,约翰福布斯纳什（John Forbes Nash Jr.，1928年6月13日），1994年诺贝尔经济学奖。,“纳什均衡”,46,医学参考A,第74届奥
