四、神经递质和受体.ppt

三、神三、神经递质和受体和受体 神神经递质 Neurotransmitter 神神经调质 Neuromodulator 受体受体 Receptor1.基本概念基本概念神神经递质(Neurotransmitter,NT)概念：概念：由突触前神由突触前神经元合成并在末梢元合成并在末梢处释放，能特异放，能特异性地作用于突触后神性地作用于突触后神经元或效元或效应器上的受体，并在器上的受体，并在突触突触后神后神经元或效元或效应器器细胞上胞上产生一定效生一定效应的信息的信息传递物物质。2.递质的的鉴定定突触前神突触前神经元中合成元中合成递质存在于突触小泡内存在于突触小泡内与突触后膜上的受体与突触后膜上的受体结合合存在有使其失活的机制存在有使其失活的机制有特异的受体激有特异的受体激动剂和拮抗和拮抗剂3.4.递质和和调质的分的分类按分泌部位按分泌部位 按化学性按化学性质中枢神中枢神经递质外周神外周神经递质胆碱胆碱类胺胺类氨基酸氨基酸类肽类嘌呤呤类脂脂类、气体、气体类等等5.S胆碱胆碱类:AChS胺胺类:Dopamine(DA),Noradrenaline(NA，NE),Adrenaline(Adr,E),5-HT,histamine(HA)S氨基酸氨基酸类:兴奋性：谷氨酸性：谷氨酸(Glu),门冬氨酸冬氨酸(Asp)抑制性：甘氨酸抑制性：甘氨酸(Gly),氨基丁酸氨基丁酸(GABA)S肽类:VP,OXT,阿片阿片肽，脑肠肽，AngII 等等S嘌呤呤类:腺苷，腺苷，ATPS气体气体:NO，COS脂脂类:花生四花生四烯酸及其衍生物酸及其衍生物6.一个神一个神经元内可以存在两种或两种以上的元内可以存在两种或两种以上的神神经递质或或调质，末梢可同，末梢可同时释放两种或两种放两种或两种以上的以上的递质意意义：在于：在于协调某些生理功能某些生理功能7.递质共存现象8.9.Five Key Steps in NeurotransmissionSSynthesisSStorageSReleaseSReceptor BindingSInactivation10.受体受体(Receptor)受体受体(receptor):细胞膜或胞膜或细胞内能与某些化学物胞内能与某些化学物质发生特异生特异结合并合并诱发生物效生物效应的特殊生物分子。的特殊生物分子。配体配体(ligand)：能与受体：能与受体结合的化学物合的化学物质u激激动剂(agonist)：能与受体：能与受体发生特异性生特异性结合并合并产生生生物效生物效应的化学物的化学物质。u拮抗拮抗剂(antagonist)：能与受体：能与受体发生特异性生特异性结合不合不产生生物效生生物效应的化学物的化学物质。11.受体特性受体特性:结合的特异性合的特异性选择的相的相对性性结合的可逆性合的可逆性亲和性和性n上上调(up regulation)：反：反应性性(致敏致敏现象象)亲和力或数目和力或数目n下下调(down regulation)：反：反应性性(脱敏脱敏现象象)亲和力或数目和力或数目12.受体的分受体的分类分布部位分布部位突触前受体突触前受体突触后受体突触后受体生物效生物效应离子通道型受体（促离子型受体，离子通道型受体（促离子型受体，ionotropic receptor）G蛋白耦蛋白耦联受体（促代受体（促代谢型受体，型受体，metabotropic receptor）结合合递质胆碱能受体胆碱能受体(N、M)肾上腺素能受体上腺素能受体(、)5-HT受体、氨基酸受体、氨基酸类受体等受体等13.Classes of Neurotransmitter ReceptorsOUTIN+-IONOTROPICMETABOTROPIC-+g g 14.Ionotropic ReceptorneurotransmitterNTChannel15.Ionotropic ReceptorNTPore16.G protein:direct controlRGGDP20.G protein:direct controlRGGTPPore21.G protein:Protein PhosphorylationRGGDPACPK23.G protein:Protein PhosphorylationRACPKGGTPATPcAMP24.G protein:Protein PhosphorylationRACPKGGTPATPcAMPPPore25.周周围神神经系系统的的递质和受体和受体-胆碱能胆碱能纤维-肾上腺素能上腺素能纤维26.乙乙酰胆碱及其受体胆碱及其受体Acetylcholine is the first discovery neurotransmitterLoewis experiment28.乙乙酰胆碱的合成与分解胆碱的合成与分解29.Acetylcholinesterase(AChE)30.外周胆碱能外周胆碱能纤维胆碱能胆碱能纤维：神：神经末梢末梢释放放ACh作作为 递质的的纤维分布分布自主神自主神经节前前纤维大多数副交感神大多数副交感神经节后后纤维少数交感神少数交感神经节后后纤维（汗腺和骨骼肌舒血管）（汗腺和骨骼肌舒血管）运运动神神经纤维Important 31.毒蕈碱受体毒蕈碱受体（阿托品）（阿托品）muscarinic receptor（M-受体受体，G蛋白耦蛋白耦联受体，受体，M1M5)烟碱受体（烟碱受体（筒箭毒筒箭毒）nicotinic receptor（N-受体受体，配体，配体门控控通道）通道）N1，神神经元型烟碱受体（神元型烟碱受体（神经节前后，前后，六六烃季胺季胺）N2，肌肉型烟碱受体（神，肌肉型烟碱受体（神经肌肉接肌肉接头，十十烃季胺季胺）心心脏抑制抑制平滑肌收平滑肌收缩消化腺分泌消化腺分泌汗腺分泌汗腺分泌骨骼肌血管舒骨骼肌血管舒张脑神神经元元Important 32.33.去甲去甲肾上腺素及其受体上腺素及其受体儿茶酚胺儿茶酚胺类Catecholamine：含有：含有邻苯二酚基本苯二酚基本结构的胺构的胺类u去甲去甲肾上腺素上腺素(Noradrenaline NA,norepinephrine NE):u肾上腺素上腺素(Adrenaline Adr,epinephrine E)u多巴胺多巴胺(Dopamine DA)37.38.40.外周外周肾上腺素能神上腺素能神经纤维n肾上腺素能神上腺素能神经纤维：以：以NE作作为递质的神的神经纤维。n外周外周NE能能纤维：交感神：交感神经节后后纤维（除支配汗腺和（除支配汗腺和骨骼肌血管骨骼肌血管纤维）Important 41.肾上上腺腺素素能能受受体体 1 1 兴奋 皮肤、皮肤、肾、胃、胃肠血管平滑肌血管平滑肌 2 2 突触前膜，突触前膜，减少减少递质释放放 1 1兴奋心心脏 2 2 抑制，抑制，骨骼肌、肝骨骼肌、肝脏血管血管平滑肌舒平滑肌舒张 3 3 脂肪分解脂肪分解42.43.44.肽类和和嘌呤呤类递质及其受体及其受体神神经肽：作：作为递质的的肽类嘌呤呤类：腺苷，：腺苷，ATP49.中枢神中枢神经系系统的的递质和受体和受体乙乙酰胆碱及其受体胆碱及其受体去甲去甲肾上腺素及其受体上腺素及其受体多巴胺及其受体多巴胺及其受体5-5-羟色胺及其受体色胺及其受体组胺及其受体胺及其受体氨基酸氨基酸递质及受体及受体肽类递质及受体及受体其它其它递质、受体系、受体系统50.乙乙酰胆碱及其受体胆碱及其受体胆胆碱碱能能神神经元元*脊髓前角运脊髓前角运动神神经元元*丘丘脑后腹后腹侧特异性感特异性感觉投射神投射神经元元*脑干网状干网状结构上行激构上行激动系系统*尾核、壳核、尾核、壳核、苍白球白球*边缘系系统（梨状区、杏仁核、海（梨状区、杏仁核、海马）51.去甲去甲肾上腺素及其受体上腺素及其受体上行部分大上行部分大脑皮皮层、边缘前前脑、下丘、下丘脑支配低位支配低位脑干部分低位干部分低位脑干干下行部分脊髓后角胶下行部分脊髓后角胶质区、区、侧角、前角角、前角纤维投投射射部部位位52.多巴胺及其受体多巴胺及其受体主要存在中枢，黑主要存在中枢，黑质内合成内合成纹状体状体中中脑边缘系系统结节漏斗漏斗黑黑质受体：受体：D1D5，G蛋白耦蛋白耦联D1、D5激活激活cAMP D2、D3、D4激活激活cAMP躯体运躯体运动、精神情、精神情绪、垂体分泌、心血管活、垂体分泌、心血管活动调节53.5-羟色胺及其受体色胺及其受体主要存在中枢，集中于中主要存在中枢，集中于中缝核内核内纹状体、丘状体、丘脑、下丘、下丘脑、边缘前前脑、大、大脑皮皮层低位低位脑干干脊髓后角、脊髓后角、侧角、角、前角前角中中缝核核受体受体：5-HT15-HT7，有多种，有多种亚型。型。5-HT3是离子通道型受体，是离子通道型受体，其余其余为G蛋白耦蛋白耦联受体，受体，5-HT1A是突触前受体。是突触前受体。调节痛痛觉、精神情、精神情绪、睡眠、体温、性行、睡眠、体温、性行为、垂体内分泌。、垂体内分泌。上行部上行部下行部下行部54.下丘下丘脑后部的后部的结节乳乳头核内核内组胺能神胺能神经元元发出出纤维投射到投射到脑和脊髓。和脊髓。组胺有三种受体：胺有三种受体：1.H1：PLCPI3，DAGPKC2.H2：G蛋白蛋白cAMPPKA3.H3：突触前受体，抑制突触前受体，抑制递质释放放调节：觉醒、性行醒、性行为、腺垂体激素分泌、血、腺垂体激素分泌、血压、饮 水、痛水、痛觉55.氨基酸氨基酸递质及受体及受体兴奋性氨基酸：性氨基酸：u谷氨酸谷氨酸(glutamate)u门冬氨酸冬氨酸(aspartate)抑制性氨基酸：抑制性氨基酸：uGABA(-aminobutyric acid)u甘氨酸甘氨酸 (glycine)57.GlutamateGABAGlycine58.谷氨酸的谷氨酸的释放和放和摄取，以及神取，以及神经元和胶元和胶质细胞之胞之 间的的“谷氨酸谷氨酸-谷氨谷氨酰胺胺”循循环59.Excitatory synaptic transmission is mediate by glutamate receptorsNMDAreceptors(NMDARs)AMPAreceptorsKainatereceptorsmetabotropicGlu receptorsOUTINGLU,NMDAGLU,KAK+K+Na+,Ca2+Na+,(Ca2+?)GLUGLU,KA g g*60.两两类受体受体A、促代、促代谢型（型（metabotropic）glu受体：受体：与与G蛋白耦蛋白耦联 L-AP4-glu-R、ACPD-glu-RB、促离子型（、促离子型（ionotropic）glu受体：受体：配体配体门控离子通道控离子通道 NMDA-glu-R：Na+、Ca2+内流、内流、K+外流外流 KA-glu-R,AMPA-glu-R：Na+内流、内流、K+外流外流 谷氨酸（谷氨酸（Glutamate,Glu）及其受体）及其受体61.两两类促离子型谷氨酸受体示意促离子型谷氨酸受体示意图NMDANon-NMDA62.抑制性氨基酸抑制性氨基酸：甘氨酸（甘氨酸（gly）主要分布在脊髓和）主要分布在脊髓和脑干中。干中。脊髓脊髓闰绍细胞胞释放的放的递质，其受体，其受体为离子通道（离子通道（Cl-）甘氨酸也能与甘氨酸也能与NMDA受体受体结合，合，产生生兴奋效效应。GABA：主要存在于大：主要存在于大脑皮皮层浅浅层、小、小脑皮皮层浦肯野浦肯野纤维及及纹状体黑状体黑质纤维中。中。GABA受体分受体分为三型：三型：GABAA：Cl-通道通道 GABAB：促代促代谢型受体（型受体（IP3，DG），激活后可增加），激活后可增加K+通通道的道的电导。GABAC：Cl-通道通道64.GABAA受体示意受体示意图巴比妥酸 酒精苯二氮镇静药65.降低降低Ca2+通道的通道的电导66.68.反射弧中枢部分的活反射弧中枢部分的活动规律律72.反射的中枢控制：反射的中枢控制：适宜刺激适宜刺激感受器感受器传入神入神经反射中枢反射中枢传出神出神经效效应器器内分泌腺内分泌腺效效应器器激素激素高高级中枢中枢整合整合73.单线式式联系（系（single line connection）中枢神经元的联系方式75.辐散式散式联系系（Divergence）76.多多见于运于运动传出通路出通路结构形式：多个神构形式：多个神经元与少数或一个神元与少数或一个神经元元发生生联系。系。意意义：a、使、使CNS内神内神经元活元活动能能够集中；集中；b、使、使兴奋或抑制能在后一个神或抑制能在后一个神经元上元上发生整生整 合而及合而及时加加强或减弱。或减弱。79.Convergent SynapsePresynaptic neuronsPostsynaptic neuronA junction between two or more presynaptic neurons with a postsynaptic neuron(the ratio of pre to post is greater than one).The stimulation of the postsynaptic neuron depends on the Spatial Summation.80.81.82.1单向向传布：布：2突触延突触延搁(delay)：0.3 0.5ms.突触突触传递的特征的特征84.3总和：和：时间性性总和和(temporal summation)空空间性性总和和(spatial summation)85.-65mV-70mVAT RESTVmTime+-TemporalSummation+nRepeated stimulationnsame synapse 86.-65mv-70mvAT RESTvmTime+-SpatialSummation+Multiple synapses+87.-70mv+-EPSPIPSP+88.4兴奋节律的改律的改变：反射活反射活动中，中，传入神入神经与与传出神出神经的冲的冲动频率不同率不同 v多个多个synapsesv自身的功能状自身的功能状态89.5.对内内环境境变化敏感和易疲化敏感和易疲劳：反射弧中最易：反射弧中最易发生疲生疲劳的的环节。6后后发放：放：刺激停止，刺激停止，传出神出神经仍然仍然发放冲放冲动。主要原因：神主要原因：神经元之元之间的的环状状联系以及中系以及中间神神经元的作用。元的作用。90.中枢抑制和中枢易化中枢抑制和中枢易化91.突触后抑制（突触后抑制（postsynaptic inhibition）-传入入侧支性抑制支性抑制(afferent collateral inhibition)-回返性抑制回返性抑制(recurrent inhibition)突触前抑制（突触前抑制（presynaptic inhibition）中枢抑制中枢抑制92.结构基构基础：是抑制性中：是抑制性中间神神经元元 机制：机制：兴奋冲冲动抑制性中抑制性中间N元元释放抑制性放抑制性递质突触后突触后N元元产生生IPSP突触后突触后N元元发生抑制生抑制分分类：侧支性抑制支性抑制:回返性抑制回返性抑制:突触后抑制突触后抑制:93.传入入侧支性抑制支性抑制:94.兴 奋 冲冲 动 传 入入侧支支兴奋抑制性中抑制性中间N元元抑制性中抑制性中间N元元释放抑制性放抑制性递质抑制另一抑制另一N元元突触后膜突触后膜产生生IPSP 传入入侧支性抑制支性抑制:意意义:调控其它控其它N元，以便元，以便 活活动协调同步。同步。兴奋一一N元元突突触触后后膜膜产生生EPSP95.96.回返性抑制回返性抑制:意意义:调控控N元本身，使其活元本身，使其活动及及时终止。止。N元元兴奋冲冲动沿沿轴突突传出出侧支支兴奋抑制性中抑制性中间N元元抑制性中抑制性中间N元元释放抑制性放抑制性递质原原兴奋的的N元抑制元抑制突触后膜突触后膜产生生IPSP兴奋效效应细胞胞突突触触后后膜膜产生生EPSP97.99.突触前抑制（突触前抑制（presynaptic inhibition）结构基构基础:轴-轴-胞串胞串联突触。突触。概念：概念：通通过改改变突突触触前前膜膜电位位使使突突触触后后神神经元元兴奋性性降降低低的的抑抑制称制称为突触前抑制。突触前抑制。意意义:可将各种不必要的或非主要可将各种不必要的或非主要的信息，在的信息，在传入途中即被抑入途中即被抑制掉，制掉，进而保而保证了重要信息了重要信息上上传到高到高级中枢，使个体的中枢，使个体的思思维、注意力、精力得到高、注意力、精力得到高度集中。度集中。-广泛存在于机体的感广泛存在于机体的感觉传入途中入途中101.Excitatory SynapseA activeB more likely to fire Add a 3d neuron AB+Presynaptic Inhibition102.Excitatory SynapseAxon-axon synapseC is inhibitory AB+Presynaptic InhibitionC-103.Excitatory SynapseAB+Presynaptic InhibitionC-C activeless NT from A when activeB less likely to fire 104.机制：机制：先刺激先刺激轴B B轴B兴奋释放放递质(GABA)轴A部分去极化部分去极化(Cl-电导)在此基在此基础上再刺激上再刺激轴A A轴A产生生AP幅度幅度轴A Ca2+内流量内流量轴A A释放放递质量量胞胞CEPSP幅度幅度胞胞C C不易达到不易达到阈电位而抑制位而抑制特征：是去极化抑制。特征：是去极化抑制。CABB实验A：刺激：刺激轴突突A时，胞，胞B产生生 10mV的的EPSP；实验B：先刺激：先刺激轴突突C，再刺激，再刺激轴突突A 时，胞，胞B产生生5mV的的EPSP。105.先刺激先刺激轴B B轴B兴奋释放放递质(GABA)轴A上的上的GABAB受体受体轴A A上上K K+通透性增加通透性增加轴A产生生AP时程程轴A Ca2+内流量内流量轴A A释放放递质量量胞胞CEPSP幅度幅度胞胞C C不易达到不易达到阈电位而抑制位而抑制轴B兴奋释放放递质轴A上相上相应的受体的受体轴A内内递质的的释放放对Ca2+敏感性敏感性特征：是去极化抑制特征：是去极化抑制106.分分为：突触前易化可以定突触前易化可以定义为相相继的神的神经冲冲动触触发突触前末梢突触前末梢递质释放量增加，放量增加，导致突触后致突触后电位幅位幅值加大。加大。机制：机制：某些因素某些因素突触前突触前AP时程程Ca2+内流延内流延长、增多、增多递质释放放去极化去极化 EPSP。如如5-TH引起引起K通道磷酸化而关通道磷酸化而关闭，动作作电位复极延位复极延长Postsynaptic facilitation(表表现为EPSP总和）和）Presynaptic facilitation中枢易化中枢易化109.Excitatory SynapseA activeB more likely to fire AB+Presynaptic Facilitation110.Excitatory SynapseAB+Presynaptic FacilitationC+C active(excitatory)more NT from A when active(Mechanism:AP of A is prolonged and Ca 2+channels are open for a longer period.)B more likely to fire 111.小小结：神神经元的信息元的信息传递n化学性突触化学性突触传递：定向定向 非定向：曲非定向：曲张体体n电突触：突触：缝隙隙连接接112.定向的化学突触定向的化学突触传递S结构、分构、分类S传递过程：程：电（AP）-化学（化学（递质）-电（PSP）SPSP:EPSP,IPSPS传递特征特征S突触后神突触后神经元的元的兴奋与抑制：与抑制：总和和S中枢抑制：突触后抑制：中枢抑制：突触后抑制：传入入侧支抑制，回返抑制支抑制，回返抑制 突触前抑制突触前抑制S中枢易化：突触后易化，突触前易化中枢易化：突触后易化，突触前易化S神神经递质和受体和受体小小结：113.