神经递质
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-05-03
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-05-03
神经递质是内源性化学物质，可实现神经系统内以及神经系统与身体其他部位之间的交流。它们在各个神经元之间传递信息，并最终调节广泛的身体功能。
神经递质有多种类别，具有不同的功能和作用机制。神经递质水平和功能对于维持体内平衡至关重要，如果改变就会导致疾病。在这里，我们将讨论它们的作用机制、不同类别及其临床相关性。
作用机制
神经递质通过不同位置的突触传输信号，例如：
- 从一个神经元到另一个目标神经元
- 在神经肌肉接头(NMJ)，即从神经元到目标肌肉细胞
- 从神经元到目标腺体。
突触是一个神经元将信息传递给另一个神经元的连接点；它具有三个主要组成部分：
- 轴突末端（突触前侧），信息从此处传输
- 突触间隙
- 树突（突触后侧），接收信息
神经递质释放的基线水平通常较低，无需任何刺激即可发生。然而，释放量会随着阈值动作电位而增加。神经递质与突触后神经元的结合会导致兴奋或抑制，具体取决于释放的递质及其结合的受体。
一些神经递质还具有神经调节作用。它们可以同时作用于大量神经元，并参与神经元组的更大规模调节。这个过程发生的时间比兴奋性和抑制性传播慢得多。
图 1 – 显示神经传递基本模型的图表。 (A) 突触前神经元。 (B) 突触后神经元。 (1)线粒体。 (2)含有神经递质的突触小泡。 (3)自身受体。 (4)突触间隙。 (5)神经递质受体。 (6)钙通道。 (7)释放神经递质的融合囊泡。 (8)神经递质再摄取泵。
神经递质
神经递质的类别
神经递质有数百种，但可以根据其结构或功能分为几类。
从结构上看，神经递质可分为：
- 单胺——如多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、组胺、血清素
- 氨基酸– 例如谷氨酸、GABA（γ-氨基丁酸）、甘氨酸、天冬氨酸、D-丝氨酸
- 肽——如阿片类药物、内啡肽、生长抑素、催产素、加压素
- 其他 – 例如乙酰胆碱 (ACh)、腺苷、一氧化氮
通常，根据神经递质的功能对其进行分类更有用：
- 兴奋性神经递质通过调节跨膜离子流来增加突触后侧的电兴奋性，以促进动作电位的传递。
- 抑制性神经递质降低突触后侧的电兴奋性，以防止动作电位的传播。
- 神经调节剂通过影响产生和释放的神经递质的量来改变神经元之间的传输强度
具体的神经递质示例
谷氨酸
谷氨酸通常在神经元内由谷氨酰胺合成，是大脑中最丰富的神经递质。它是一种兴奋性神经递质，与四种不同的受体结合：
- NMDA受体 – 一种可渗透钠、钾和钙离子的离子型受体
- AMPA受体 – 钠离子和钾离子可渗透的离子型受体
- 红藻氨酸受体 - 一种可渗透钠离子和钾离子的离子型受体，与 AMPA 受体相似，但不太常见
- 代谢型 G 蛋白偶联受体
它被认为在学习和记忆中发挥着重要作用，特别是在长时程增强过程中。
图 2 – 谷氨酸的化学结构。
乙酰胆碱 (ACh)
ACh 用于中枢神经系统和周围神经系统，特别是 NMJ。它是在神经元中由胆碱和乙酰辅酶A合成的。 ACh 是一种兴奋性神经递质，与两种不同的受体类型结合：
- 烟碱型乙酰胆碱受体 (nAChR) – 在 NMJ、中枢神经系统以及交感神经和副交感神经系统中发现的离子型受体。它们也存在于大脑突触前，被认为具有神经调节作用
- 毒蕈碱ACh 受体 (mAChR) – 在中枢神经系统和节后副交感神经元中发现的 G 蛋白偶联受体
因为它存在于身体的许多不同区域，ACh 在许多不同的过程中发挥作用，包括刺激 NMJ 处的肌肉；唤醒；注意力;消化和流涎。
图 3 – 乙酰胆碱的化学结构。
氨基丁酸
GABA 由谷氨酸合成，是中枢神经系统内的一种抑制性神经递质。它与两种不同的受体结合：
- GABA A 受体 – 可渗透氯离子和碳酸氢根离子的离子型受体
- GABA B 受体 – 代谢型G 蛋白偶联受体
GABA 与突触后受体结合时具有快速抑制作用，并通过突触前受体的神经调节产生较慢的抑制作用。它参与大脑中许多不同的过程，例如调节神经元活动；焦虑、睡眠。
甘氨酸
甘氨酸是一种氨基酸，用于脊髓和脑干的大多数抑制性突触。它与可渗透氯离子和碳酸氢根离子的离子型受体结合。
作为一种抑制性神经递质，甘氨酸在许多运动和感觉功能中很重要，例如脊髓反射中拮抗肌的相互抑制。甘氨酸在中枢神经系统内也具有兴奋作用，因为它是谷氨酸能 NMDA 受体的共激动剂。
图 4 – 甘氨酸的化学结构。
临床相关性 -苯二氮卓类药物和 GABA 传输
苯二氮卓类药物是一类通常因其抗焦虑和镇静作用而开处方的药物。例子包括：利眠宁、氯硝西泮、地西泮和劳拉西泮。
它们不直接作用于受体，而是以变构方式与 GABA 受体结合。这导致大脑内 GABA 神经传递通道打开和增强的可能性增加。
苯二氮卓类药物可用于治疗多种病症，例如失眠、焦虑症、癫痫发作和酒精戒断。然而，它们可能会产生许多不利影响，包括记忆丧失；老年人跌倒和恶心的可能性增加。它们也有可能让人上瘾，因此通常只供短期使用。