1、 中枢神经递质与心脑血管作用中枢神经递质与心脑血管作用 Central Neurotransmitter and Cardiovascular Action 第一节第一节 中枢神经递质中枢神经递质 第二节第二节 中枢神经递质的心血中枢神经递质的心血管管 作用作用 第一节中枢神经递质第一节中枢神经递质 确定神经递质的条件确定神经递质的条件 神经递质的释放神经递质的释放 中枢神经递质分类中枢神经递质分类 一、确定神经递质的条件一、确定神经递质的条件 1 1、在突触前神经元内具有合成递质的物、在突触前神经元内具有合成递质的物质和酶系质和酶系,能够合成该递质。能够合成该递质。2 2、递质贮存于突触小泡
2、内以免被酶破坏、递质贮存于突触小泡内以免被酶破坏并且在神经冲动到达时能释放出来。并且在神经冲动到达时能释放出来。3 3、递质能通过突触间隙作用于突触后膜、递质能通过突触间隙作用于突触后膜的特殊受体上的特殊受体上,发挥正常生理作用。发挥正常生理作用。4 4、机体内存在使递质灭活的机构、机体内存在使递质灭活的机构,以实以实现递质传递的灵活性。现递质传递的灵活性。5 5、用递质拟似剂直接作用于突触后膜受、用递质拟似剂直接作用于突触后膜受体体,能够引起与突触前膜该递质释放时能够引起与突触前膜该递质释放时同样的生理效应。同样的生理效应。6 6、其作用能被特异的药物阻断或加强。、其作用能被特异的药物阻断或
3、加强。二、神经递质的释放二、神经递质的释放 神经递质是以囊泡的形式储存于神经末神经递质是以囊泡的形式储存于神经末梢的梢的,按囊泡的形态和大小可以将其分为按囊泡的形态和大小可以将其分为以下以下3 3种类型种类型:具有具有均匀透明中心均匀透明中心的小囊泡的小囊泡(SSV(SSV，直，直径径 60 nm),60 nm),含有快速作用的神经递质含有快速作用的神经递质,其中其中圆形囊泡圆形囊泡含有兴奋性神经递质含有兴奋性神经递质,而而扁扁圆形囊泡圆形囊泡含有抑制性神经递质；含有抑制性神经递质；具有具有致密中心致密中心的小囊泡的小囊泡(直径直径404060 60 nm),nm),一般含有儿茶酚胺类神经递质
4、一般含有儿茶酚胺类神经递质(CA)(CA)；具有致密中心的大囊泡具有致密中心的大囊泡(LDCV(LDCV，直径，直径120120200nm),200nm),一般含有儿茶酚胺或神经肽一般含有儿茶酚胺或神经肽类。类。因此因此,不同类型的囊泡所含有的神经递质不不同类型的囊泡所含有的神经递质不同。同。图图1 1 经典突触结构经典突触结构 无论何种类型囊泡无论何种类型囊泡,都是通过与突触前膜都是通过与突触前膜的融合的融合,以以胞吐胞吐(exocytosis)(exocytosis)的形式将神经的形式将神经递质释放到突触间隙递质释放到突触间隙;递质释放后递质释放后,融合到细胞膜的囊泡膜再通融合到细胞膜的囊
5、泡膜再通过过胞吞胞吞(endocytosis)(endocytosis)的方式进行再生。的方式进行再生。神经递质释放的过程：神经递质释放的过程：根据细胞膜的表面积决定细胞膜电容根据细胞膜的表面积决定细胞膜电容的原理的原理,当囊泡膜与细胞膜融合时当囊泡膜与细胞膜融合时,细胞膜细胞膜表面积的增大导致电容的增大。表面积的增大导致电容的增大。因此，应用因此，应用全细胞膜片钳技术全细胞膜片钳技术测定细胞测定细胞膜电容的变化膜电容的变化,可以监测神经递质的释放。可以监测神经递质的释放。如何监测神经递质的释放？如何监测神经递质的释放？神经递质释放的具体解释：神经递质释放的具体解释：突触突触前膜一般需要突触突
6、触前膜一般需要多个动作电位多个动作电位才能引才能引起囊泡的释放起囊泡的释放,特别是含有神经肽的囊泡。特别是含有神经肽的囊泡。含有快速作用递质的含有快速作用递质的SSV SSV 囊泡与含有神经肽囊泡与含有神经肽的的LDCVLDCV囊泡在突触前膜的分布部位决定着递囊泡在突触前膜的分布部位决定着递质的释放速率。质的释放速率。SSVSSV分布于靠近突触前膜的活动区分布于靠近突触前膜的活动区,而而LDCVLDCV分布于离突触前膜较远的部位分布于离突触前膜较远的部位,因此，因此，SSVSSV可可以在较短的时间内与突触前膜融合并释放递以在较短的时间内与突触前膜融合并释放递质质,而而LDCV LDCV 则需要
7、相对较长的时间。则需要相对较长的时间。神经递质释放的机制：神经递质释放的机制：不同神经递质释放的机制基本相似。囊不同神经递质释放的机制基本相似。囊泡递质的释放都是泡递质的释放都是钙离子依赖性的量子式钙离子依赖性的量子式释放释放过程过程,递质释放后递质释放后,再通过重摄取和囊再通过重摄取和囊泡再循环机制泡再循环机制,为下一次兴奋做好准备。为下一次兴奋做好准备。图图2 2 神经递质的释放神经递质的释放 三、中枢神经递质分类三、中枢神经递质分类（一）乙酰胆碱（一）乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)(acetylcholine,Ach)（二）儿茶酚胺类（二）儿茶酚胺类 （三）氨基酸类（三）
8、氨基酸类 （四）其他可能的递质（四）其他可能的递质 （一）乙酰胆碱（一）乙酰胆碱(Ach)(Ach)胆碱能神经元以及合成和破坏胆碱能神经元以及合成和破坏AchAch的胆碱的胆碱乙酰化酶和胆碱酯酶分布在乙酰化酶和胆碱酯酶分布在CNSCNS许多个区域。许多个区域。研究表明，外周性胆碱能药物在中枢给研究表明，外周性胆碱能药物在中枢给药后能产生明显的效应。药后能产生明显的效应。网状结构上行激活系统的各个环节几乎都网状结构上行激活系统的各个环节几乎都存在存在Ach,Ach,当刺激网状结构使脑电产生快波时当刺激网状结构使脑电产生快波时,大脑皮质大脑皮质AchAch释放明显增加。释放明显增加。AchAch对
9、对CNSCNS的作用以兴奋为主。的作用以兴奋为主。（二）儿茶酚胺类（二）儿茶酚胺类 1 1、多巴胺多巴胺(dopamine,DA)(dopamine,DA)2 2、去甲肾上腺素去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)(noradrenaline,NA)3 3、肾上腺素肾上腺素(adrenaline,Adr)(adrenaline,Adr)4 4、5 5羟色胺羟色胺 (5(5-hydroxytryptamine,5hydroxytryptamine,5HT)HT)1 1、多巴胺、多巴胺(dopamine,DA)(dopamine,DA)脑内的多巴胺主要在黑质合成脑内的多巴胺主要在黑质合成
10、,分布于黑质分布于黑质纹状体投射系统纹状体投射系统,在纹状体贮存在纹状体贮存,是锥体是锥体外系的主要递质外系的主要递质,与躯体运动密切相关。与躯体运动密切相关。多巴胺在纹状体起抑制性递质的作用多巴胺在纹状体起抑制性递质的作用,与兴与兴奋性递质奋性递质AchAch共同维持骨骼肌运动的协调性共同维持骨骼肌运动的协调性和张力。和张力。DADA受体分为两型受体分为两型(D1(D1、D2),D2),前者能影响前者能影响AC,AC,后者则无影响。后者则无影响。2 2、NA and AdrNA and Adr NA:NA:NANA能神经元主要分布在能神经元主要分布在脑桥的蓝斑脑桥的蓝斑或或脑干网状结构脑干网
11、状结构,在下丘脑和边缘系统的某些在下丘脑和边缘系统的某些区域内也存在着大量区域内也存在着大量NA NA。NANA在中枢的作用是双相的在中枢的作用是双相的,可能与受可能与受体的分布有关。有资料表明体的分布有关。有资料表明NANA神经元功能神经元功能亢进易出现躁狂；可乐定激动中枢亢进易出现躁狂；可乐定激动中枢2 2受体受体则可降低外周交感活性出现降压作用。则可降低外周交感活性出现降压作用。Adr:Adr:含有肾上腺素的神经元在网状结构发含有肾上腺素的神经元在网状结构发现现,其效应是抑制性的。其效应是抑制性的。3 3、5 5羟色胺（羟色胺（5 5-HTHT）5 5羟色胺羟色胺(5(5-hydroxy
12、tryptamine,5hydroxytryptamine,5HT)HT)，又名血清素（又名血清素（serotonin).serotonin).。5 5色胺能神经通路的功能改变是多种精神色胺能神经通路的功能改变是多种精神病和病和CNS CNS 功能障碍的因素功能障碍的因素,如精神分裂症、如精神分裂症、情绪紊乱、婴儿型孤癖症等。情绪紊乱、婴儿型孤癖症等。5 5HTHT能神经元还与体温调节、神经内分泌能神经元还与体温调节、神经内分泌的控制及锥体外系的活动等有关。的控制及锥体外系的活动等有关。许多许多中枢药物中枢药物如如氯丙嗪、三环类抗抑郁剂、氯丙嗪、三环类抗抑郁剂、单胺氧化酶抑制剂单胺氧化酶抑制剂
13、等通过直接影响等通过直接影响5 5HTHT的的效应或影响其摄取、合成、贮存、释放等效应或影响其摄取、合成、贮存、释放等而改变而改变5 5HT HT 能神经的生理或生化参数。能神经的生理或生化参数。5 5HTHT不能通过不能通过BBB,BBB,但可以在脑内合成。但可以在脑内合成。5 5HTHT能神经元胞体主要分布在脑干中缝核能神经元胞体主要分布在脑干中缝核,其轴突纤维分为其轴突纤维分为上行和下行两部分上行和下行两部分:上行上行纤维纤维主要投射到间脑、基底神经节、边缘主要投射到间脑、基底神经节、边缘系统、大脑皮质。系统、大脑皮质。其作用与睡眠和觉醒、其作用与睡眠和觉醒、情绪反应、内分泌功能有关情绪
14、反应、内分泌功能有关；下行纤维下行纤维主要分布于脊髓主要分布于脊髓,其作用与躯体运其作用与躯体运动和内脏活动有关。动和内脏活动有关。当用微电泳方法检查当用微电泳方法检查5 5HTHT对不同神经元的对不同神经元的作用时作用时,发现它对脑内和脊髓大部分神经元发现它对脑内和脊髓大部分神经元呈抑制作用呈抑制作用,但也有兴奋性的但也有兴奋性的,这与受体分这与受体分布有关。布有关。（三）氨基酸类（三）氨基酸类 1 1、-氨基丁酸氨基丁酸(-aminobutyric aminobutyric acid,GABA)acid,GABA)2 2、甘氨酸、甘氨酸(glycine,Gly)(glycine,Gly)3
15、 3、谷氨酸、谷氨酸(glutamine,Glu)(glutamine,Glu)4 4、多肽类、多肽类 1 1、-氨基丁酸氨基丁酸(GABA)(GABA)19501950年年GABAGABA被鉴定为脑内独特的化学成分被鉴定为脑内独特的化学成分,有研究表明在所有抑制性神经中有研究表明在所有抑制性神经中GABAGABA是唯是唯一的抑制性氨基酸。一的抑制性氨基酸。然而然而WermanWerman在在19681968年又发现另一种抑制性年又发现另一种抑制性氨基酸氨基酸-甘氨酸。甘氨酸。GABAGABA在神经组织中的形成是通过突触中的在神经组织中的形成是通过突触中的谷氨酸脱羧酶谷氨酸脱羧酶的脱羧作用而产
16、生的的脱羧作用而产生的,其降其降解是解是氨基丁酸转氨酶氨基丁酸转氨酶催化实现的。催化实现的。作用机制：作用机制：使细胞膜对使细胞膜对ClCl-的通透性的通透性突突触后神经元放电速率触后神经元放电速率神经元活动神经元活动。史嘉伟等在研究史嘉伟等在研究GABAGABA对血管平滑肌的作用对血管平滑肌的作用时发现：时发现：5 5-HTHT可使血管收缩；而可使血管收缩；而GABAGABA可使可使收缩的血管舒张收缩的血管舒张,此作用对脑血管较外周血此作用对脑血管较外周血管明显管明显,可能与受体的密度有关。可能与受体的密度有关。2 2、甘氨酸、甘氨酸(Gly)(Gly)WermanWerman与其同事在与其同事在1968 1968 年搜集神经化学年搜集神经化学和电生理的证据和电生理的证据,这些证据有力地支持这些证据有力地支持甘氨酸在脊髓中间神经元和运动神经之甘氨酸在脊髓中间神经元和运动神经之间起着抑制性作用。间起着抑制性作用。3 3、谷氨酸、谷氨酸(Glu)(Glu)在脑内具有很高的浓度在脑内具有很高的浓度,对对CNSCNS的各个神经的各个神经元起着非常强的兴奋性效应。元起着非常强的兴奋性效应。其受
