1、神经递质及其受体神经递质及其受体第一节第一节 神经递质概述神经递质概述一、神经递质及其分类一、神经递质及其分类神经递质和神经调质的概念神经递质和神经调质的概念 神经递质神经递质(neurotransmitter)(neurotransmitter)：神经系统通过化学物质作：神经系统通过化学物质作为媒介进行信息传递的过程称为化学传递，化学传递物质为媒介进行信息传递的过程称为化学传递，化学传递物质即是神经递质。即是神经递质。神经调质神经调质(neuromodulator)(neuromodulator)：有一些神经调节物本身并不：有一些神经调节物本身并不直接触发所支配细胞的功能效应，只是调节传统递
2、质的功直接触发所支配细胞的功能效应，只是调节传统递质的功能和作用，称为神经调质。能和作用，称为神经调质。神经递质（神经递质（neurotransmitter）:神经递质主要在神经元中神经递质主要在神经元中合成合成，而后，而后储存储存于于突触前囊泡内，在信息传递过程中由突触前突触前囊泡内，在信息传递过程中由突触前膜膜释放释放到突触间隙，到突触间隙，作用作用于效应细胞上的受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。元与其效应器之间的信息传递。神经调质（神经调质（NeuromodulatorNeuromodulator）：
3、）：存在于神经系统，存在于神经系统，主要主要由神经元产生，能由神经元产生，能调节调节信息传递的效率和信息传递的效率和改变改变递质的效应的化学物质，递质的效应的化学物质，它们它们不直接不直接传递神经元之间信息。传递神经元之间信息。神经递质与神经调质比较神经递质与神经调质比较神经递质神经递质神经调质神经调质类似点类似点突触前神经元合成，储存于突触囊泡，随神经冲动突触前神经元合成，储存于突触囊泡，随神经冲动到达而释放，作用于相应受体。到达而释放，作用于相应受体。不同点不同点直接作用于效应直接作用于效应细胞上的受体引细胞上的受体引起功能效应。起功能效应。(1)(1)可为非神经元所释放，对递可为非神经元
4、所释放，对递质起调制作用质起调制作用(2)(2)不直接引起突触后效应细胞不直接引起突触后效应细胞功能改变功能改变(3)(3)调节递质的突触传递效率调节递质的突触传递效率(4)(4)旁突触传递旁突触传递但神经肽但神经肽,NO,CO,NO,CO等不断被发现的信息等不断被发现的信息传递物质传递物质,并不完全符合以上条件并不完全符合以上条件,用用此标准判断一个神经信息活性物质是此标准判断一个神经信息活性物质是否为神经递质并不完善否为神经递质并不完善 神经递质分类神经递质分类神经肽神经肽经典神经递质经典神经递质 氨基酸类：氨基酸类：谷氨酸谷氨酸 天冬氨酸天冬氨酸 -氨基丁酸氨基丁酸 甘氨酸甘氨酸 乙酰胆
5、碱乙酰胆碱 单胺类：单胺类：多巴胺多巴胺 去甲肾上腺素、去甲肾上腺素、肾上腺素肾上腺素 5-羟色胺羟色胺是生物体内主要起着信息传递作用的是生物体内主要起着信息传递作用的生物活性生物活性多肽多肽，分布于神经组织也可存在于其它组织。，分布于神经组织也可存在于其它组织。下丘脑释放激素类、神经垂体激素类、阿片类、下丘脑释放激素类、神经垂体激素类、阿片类、垂体肽类、脑肠肽类等垂体肽类、脑肠肽类等其他类其他类NONO、COCO、组胺和腺苷、前列腺素等、组胺和腺苷、前列腺素等二、神经递质的代谢二、神经递质的代谢（一）底物和酶是合成的限速因素（一）底物和酶是合成的限速因素（二）囊泡储存是递质储存的主要方式（二
6、）囊泡储存是递质储存的主要方式（三）依赖（三）依赖CaCa2+2+的囊泡释放及其它释放形式的囊泡释放及其它释放形式 （四）递质释放的突触前调制（四）递质释放的突触前调制 （五）递质通过重摄取、酶解和弥散在突触间隙消除（五）递质通过重摄取、酶解和弥散在突触间隙消除（一）底物和酶是合成的限速因素（一）底物和酶是合成的限速因素 小分子递质（经典递质）小分子递质（经典递质）在在突触前末梢突触前末梢由底物经酶催化合由底物经酶催化合成。酶在胞体内合成，经慢速轴浆运输成。酶在胞体内合成，经慢速轴浆运输(0.55mm/d)(0.55mm/d)方式方式运输到末梢，底物通过胞膜上的转运蛋白（或称转运系统）运输到末
7、梢，底物通过胞膜上的转运蛋白（或称转运系统）摄入。所以合成速度受限速酶和底物摄入速度的调节。而摄入。所以合成速度受限速酶和底物摄入速度的调节。而神经肽神经肽的合成方式完全不同，在的合成方式完全不同，在胞体胞体内合成大分子前体，内合成大分子前体，然后在运输过程中经裂解酶裂解、修饰而成。然后在运输过程中经裂解酶裂解、修饰而成。（二）囊泡储存是递质储存的主要方式（二）囊泡储存是递质储存的主要方式 递质合成后通过囊泡转运体储存在囊泡内，囊泡内可以有递质合成后通过囊泡转运体储存在囊泡内，囊泡内可以有数千个递质分子。待释放的活动囊泡聚集在突触前膜活动数千个递质分子。待释放的活动囊泡聚集在突触前膜活动区，为
8、递质的胞裂外排作好准备。小分子递质如乙酰胆碱、区，为递质的胞裂外排作好准备。小分子递质如乙酰胆碱、氨基酸类递质储存在小的清亮囊泡；而神经肽储存在大的氨基酸类递质储存在小的清亮囊泡；而神经肽储存在大的致密核心囊泡；单胺类递质储存的囊泡既可有小的致密核致密核心囊泡；单胺类递质储存的囊泡既可有小的致密核心囊泡，也可是大的的致密囊泡。心囊泡，也可是大的的致密囊泡。聚集在突触前膜活动区（三）依赖（三）依赖CaCa2+2+的囊泡释放及其它释放形式的囊泡释放及其它释放形式 囊泡释放是递质释放的主要形式，囊泡的胞裂外排在所有囊泡释放是递质释放的主要形式，囊泡的胞裂外排在所有递质都相似，但在释放的速度上有所差异
9、。小分子递质的递质都相似，但在释放的速度上有所差异。小分子递质的释放比神经肽快。释放比神经肽快。不依赖不依赖CaCa2+2+的胞浆释放，的胞浆释放，胞膜转运体反方向转运的释放。胞膜转运体反方向转运的释放。弥散方式释放。如前列腺素、弥散方式释放。如前列腺素、NONO和和COCO 少量的漏出少量的漏出(leak out)(leak out)。（四）递质释放的突触前调制（四）递质释放的突触前调制 递质的释放受自身受体或异源受体的调节。突触前自身受递质的释放受自身受体或异源受体的调节。突触前自身受体无论是促代谢型受体或离子通道偶联型受体，激活后产体无论是促代谢型受体或离子通道偶联型受体，激活后产生二种
10、效应：生二种效应：一种效应是一种效应是CaCa2+2+通道关闭，或者通道关闭，或者K K+通道开放使膜超通道开放使膜超极化，减少冲动到达末梢时电压依赖性极化，减少冲动到达末梢时电压依赖性CaCa2+2+通道的开放，通道的开放，减少突触前末梢减少突触前末梢CaCa2+2+内流，以致递质释放减少，这是一种内流，以致递质释放减少，这是一种负反馈的调节机制，以负反馈的调节机制，以限制递质释放限制递质释放的数量，避免突触后的数量，避免突触后神经元过度兴奋和突触后受体的失敏。神经元过度兴奋和突触后受体的失敏。另一种效应是使突触前膜去极化，另一种效应是使突触前膜去极化，CaCa2+2+通道开放，通道开放，C
11、aCa2+2+内流增加，导致内流增加，导致递质释放增加递质释放增加，（五）递质通过重摄取、酶解和弥散在突触间隙消除（五）递质通过重摄取、酶解和弥散在突触间隙消除 递质释放到突触间隙，与突触后受体结合，未与受体结合递质释放到突触间隙，与突触后受体结合，未与受体结合的一部分递质必须迅速移去，否则突触后神经元不能对随的一部分递质必须迅速移去，否则突触后神经元不能对随即而来的信号发生反应，况且受体持续暴露在递质作用下，即而来的信号发生反应，况且受体持续暴露在递质作用下，几秒后便失敏，使递质传递效率降低。递质失活的方式有几秒后便失敏，使递质传递效率降低。递质失活的方式有重摄取重摄取、酶解酶解和和弥散弥散
12、。递质的重摄取依靠膜转运体，氨基。递质的重摄取依靠膜转运体，氨基酸类递质释放后可以被神经元和胶质细胞重摄取，而单胺酸类递质释放后可以被神经元和胶质细胞重摄取，而单胺类递质仅被神经元重摄取。重摄取的递质进入胞浆后又被类递质仅被神经元重摄取。重摄取的递质进入胞浆后又被囊泡转运体摄取重新储存在囊泡中。膜转运体位于神经元囊泡转运体摄取重新储存在囊泡中。膜转运体位于神经元和胶质细胞，也可以在周围组织中（如肝、肾、心脏等）。和胶质细胞，也可以在周围组织中（如肝、肾、心脏等）。1 12 23 34 4扩散扩散酶解酶解胶质细胞摄取胶质细胞摄取重摄取重摄取 一直认为一个神经元一直认为一个神经元内只存在一种递质，
13、其全部神经内只存在一种递质，其全部神经末梢均释放一种递质，这一原则末梢均释放一种递质，这一原则称为称为戴尔原则（戴尔原则（Dale Dale PrinciplePrinciple）。）。近年来，发现有近年来，发现有递质共存现象，包括经典递质、递质共存现象，包括经典递质、神经肽的共同或相互共存。神经肽的共同或相互共存。神经递质与神经调质实际上并不能绝对割裂开来，往往同一神经递质与神经调质实际上并不能绝对割裂开来，往往同一种神经化学调节物的具体作用，在某种情况下起递质作用，而在种神经化学调节物的具体作用，在某种情况下起递质作用，而在另一种情况下起调质作用。另一种情况下起调质作用。递质共存递质共存(
14、neurotransmitter co-existence)(neurotransmitter co-existence)两种或两种以上的递质两种或两种以上的递质(包括调质包括调质)共存于同一神经元内，共存于同一神经元内，这种现象称为递质共存。这种现象称为递质共存。递质共存的生理意义：递质共存的生理意义：协同传递信息协同传递信息 通过突触前调节，加强或减弱突触传递通过突触前调节，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。节器官活动。神经递质共存的现象，有神经递质共存的现象，有3 3种形式：种形式：不同经典递质
15、共存不同经典递质共存，如，如NANA与与AChACh共存于发育中的交感神经节，共存于发育中的交感神经节，5-5-HTHT与与GABAGABA共存于中缝背核，共存于中缝背核，DADA与与GABAGABA共存于中脑黑质等；共存于中脑黑质等；经典递质与神经肽共存经典递质与神经肽共存，如脑内蓝斑核中的，如脑内蓝斑核中的NANA神经元含有神经肽神经元含有神经肽Y Y（NPYNPY），中缝大核的），中缝大核的5-HT5-HT神经元含有神经元含有SPSP与与TRHTRH，颈上交感神经，颈上交感神经节神经元有节神经元有NANA和脑啡肽共存等；和脑啡肽共存等；不同神经肽共存不同神经肽共存，如下丘脑弓状核有，如下
16、丘脑弓状核有-内啡肽（内啡肽（-EP-EP）与）与ACTHACTH共存，下丘脑室旁核大细胞有共存，下丘脑室旁核大细胞有SPSP与与VIPVIP的共存，降钙素基因的共存，降钙素基因相关肽（相关肽（CGRPCGRP）与）与SPSP共存于感觉神经节与支配心脏神经末梢等。共存于感觉神经节与支配心脏神经末梢等。l同一细胞相同受体同一细胞相同受体l同一细胞不同受体同一细胞不同受体l一种作用于突触后细胞，一种作用于突触前自身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）（反馈调节）l一种作用于突触后细胞，一种作用于其他神经末梢上的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
17、触前调节）突触前受体（突触前调节）l作用于不同类细胞作用于不同类细胞两种共存的递质或调质在神经化学传递中可能五种作用模式：两种共存的递质或调质在神经化学传递中可能五种作用模式：u定位：细胞膜上定位：细胞膜上膜受体膜受体membrane receptorsmembrane receptorsu本质：跨膜糖蛋白本质：跨膜糖蛋白u作用：特异性识别并结合配体，将配体作用：特异性识别并结合配体，将配体携带的信号转变成胞内信号，引起生物学携带的信号转变成胞内信号，引起生物学效应效应l概念概念膜受体主要有三类膜受体主要有三类离子通道型受体离子通道型受体(ion-channel-linked(ion-chan
18、nel-linked receptor)receptor)；G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体(G-protein-coupled(G-protein-coupled receptor)receptor)；具有酶活性的受体具有酶活性的受体:受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶 (receptor Trk)(receptor Trk)本身具有酶活性的受体本身具有酶活性的受体细胞质膜受体分类：细胞质膜受体分类：(1)(1)离子通道受体离子通道受体(2)G(2)G蛋白偶联受体蛋白偶联受体(3)(3)酶活性受体酶活性受体u概念概念：既为受体，又为离子通道，其跨膜信号转导：既为受体，又为离子通道，其跨膜信号转导无需
19、中间步骤无需中间步骤u离子通道型受体离子通道型受体（配体门控通道）（配体门控通道）(ion-channel-linked receptor)(ion-channel-linked receptor)u主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞u其信号分子为神经递质。其信号分子为神经递质。u作用机理作用机理：受体和配体结合后，通道蛋白改变构象，：受体和配体结合后，通道蛋白改变构象，导致通道开放或关闭，导致通道开放或关闭，化学信号化学信号转化为转化为电信号电信号，直接引，直接引起细胞反应。起细胞反应。突触前膜释放的神经递质结合突触前膜释放的神经递质结合并开启突触后细胞膜上的递
20、质并开启突触后细胞膜上的递质门离子通道，结果导致突触后门离子通道，结果导致突触后细胞膜离子流改变，从而将化细胞膜离子流改变，从而将化学信号转换成电信号。学信号转换成电信号。在突触处通过配体门控通道实现化学信号转换为电信号在突触处通过配体门控通道实现化学信号转换为电信号 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体 乙酰胆碱受体以三种构象存在，两分子乙酰胆碱的结合可以使之处于通道开放构象，乙酰胆碱受体以三种构象存在，两分子乙酰胆碱的结合可以使之处于通道开放构象，但该受体处于通道开放构象状态的时限仍十分短暂，在几十毫微秒内又回到关闭状但该受体处于通道开放构象状态的时限仍十分短暂，在几十毫微秒内
21、又回到关闭状态。然后乙酰胆碱与之解离，受体则恢复到初始状态，做好重新接受配体的准备。态。然后乙酰胆碱与之解离，受体则恢复到初始状态，做好重新接受配体的准备。u概念概念：七次跨膜蛋白，胞外结构域识别：七次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子（配体），胞内结构域与信号分子（配体），胞内结构域与G G蛋白蛋白耦联耦联uG G蛋白偶联型受体（也称促代谢型受体）蛋白偶联型受体（也称促代谢型受体）(G-protein-coupled receptor)(G-protein-coupled receptor)u作用机理：作用机理：当此受体和配体结合后，激活当此受体和配体结合后，激活偶联的偶联的G G蛋白，调节相
22、关酶活性，在细胞内蛋白，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使。产生第二信使。l信号分子有神经递质、肽类激素（如信号分子有神经递质、肽类激素（如肾上腺素、胰高血糖素）肾上腺素、胰高血糖素）等等细胞外细胞外胞质胞质配体结合位点配体结合位点-螺旋螺旋G G蛋白结合位点蛋白结合位点NCG G蛋白偶联受体蛋白偶联受体肾上腺素受体肾上腺素受体毒蕈碱型乙酰胆碱受体毒蕈碱型乙酰胆碱受体视网膜视紫红质受体等视网膜视紫红质受体等通过与通过与G G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使如第二信使如cAMPcAMP、肌醇磷脂、肌醇磷脂等，从而将胞外信号跨膜传递到胞内等，从
23、而将胞外信号跨膜传递到胞内。G G蛋白耦联型受体结构蛋白耦联型受体结构具有惊人的相似，为一具有惊人的相似，为一个单肽链，形成个单肽链，形成7 7个个 螺螺旋的旋的跨膜结构，每个疏跨膜结构，每个疏水跨膜区由水跨膜区由20-2520-25个氨个氨基酸组成，受体胞外结基酸组成，受体胞外结构域识别胞外信号分子构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构并与之结合，胞内结构域与域与G G蛋白耦联。蛋白耦联。G G蛋白偶联受体的信息传递可归纳为：蛋白偶联受体的信息传递可归纳为：激素受体G蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或功能蛋白磷酸化生物学效应 第二信使（第二信使（second messengersecond mes
24、senger）一般将细胞外信号分子称为一般将细胞外信号分子称为“第一信使第一信使”，第，第一信使与受体作用后在细胞内产生的信号分子称为一信使与受体作用后在细胞内产生的信号分子称为“第第二信使二信使”。第二信使学说第二信使学说 胞外物质（第一信使）不能进入细胞，它作用胞外物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞表面受体导致胞内产生第二信使，从而激发一系于细胞表面受体导致胞内产生第二信使，从而激发一系列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降列生化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其信号作用终止。解使其信号作用终止。u受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶(receptor trk)(r
25、eceptor trk)u单次跨膜蛋白单次跨膜蛋白u受体和配体结合后，导致受体受体和配体结合后，导致受体二聚化，二聚体内发生自磷酸二聚化，二聚体内发生自磷酸化从而激活受体的激酶活性，化从而激活受体的激酶活性，引发生物学效应。引发生物学效应。u信号分子为细胞因子、干扰素、信号分子为细胞因子、干扰素、生长因子等生长因子等u膜受体的特点膜受体的特点 1 1、特异性：立体构象互补，分子的立体特异性、特异性：立体构象互补，分子的立体特异性 2 2、可饱和性：有限的结合能力，受体数目和浓、可饱和性：有限的结合能力，受体数目和浓度恒定度恒定 3 3、高亲和度：结合能力强、高亲和度：结合能力强 4 4、可逆性
26、：非共价结合、可逆性：非共价结合 5 5、特定的组织定位、特定的组织定位 第二节乙酰胆碱及其受体第二节乙酰胆碱及其受体 acetylcholine&acetylcholine acetylcholine&acetylcholine receptorreceptor一、乙酰胆碱的代谢一、乙酰胆碱的代谢 神经递质的代谢包括递质的合成、贮神经递质的代谢包括递质的合成、贮存、释放、降解与失活等步骤。在神经递质中，存、释放、降解与失活等步骤。在神经递质中，不同递质代谢的底物和酶有所不同。不同递质代谢的底物和酶有所不同。（一）乙酰胆碱的合成酶是胆碱乙酰化酶，胆碱是合（一）乙酰胆碱的合成酶是胆碱乙酰化酶，胆
27、碱是合成的限速底物成的限速底物 ChATChATacetyl coenzyme A+choline acetyl coenzyme A+choline Acetylcholine+CoA 乙酰辅酶乙酰辅酶 A+A+胆碱胆碱 胆碱乙酰化酶胆碱乙酰化酶 乙乙酰胆碱酰胆碱+辅酶辅酶 A A 胆碱乙酰化酶胆碱乙酰化酶 (ChAT)(ChAT)synthesizedsynthesized in cell body;in cell body;AChACh是胆碱能神经的递质，主要在胆碱能神经末梢的胞质液中合成。是胆碱能神经的递质，主要在胆碱能神经末梢的胞质液中合成。（二）乙酰胆碱的储存和释放（二）乙酰胆碱的
28、储存和释放储存：储存：合成的合成的AchAch半量以上以结合型（与半量以上以结合型（与ATPATP和蛋白多糖结合和蛋白多糖结合 ）贮存于囊泡中，其余以游离型存在于胞浆中。贮存于囊泡中，其余以游离型存在于胞浆中。AChACh能够在能够在囊泡内储存依靠囊泡乙酰胆碱转运体（囊泡内储存依靠囊泡乙酰胆碱转运体（VAChTVAChT）。）。乙酰胆碱的囊泡释放和胞浆释放乙酰胆碱的囊泡释放和胞浆释放:在静息状态下，在静息状态下，AChACh囊泡囊泡有少量的自发性释放。当神经冲动引起神经末梢去极化和有少量的自发性释放。当神经冲动引起神经末梢去极化和CaCa2+2+内流时，通过胞裂外排方式释放内流时，通过胞裂外排
29、方式释放AchAch。（三）乙酰胆碱的失活（三）乙酰胆碱的失活 Ach Ach失活主要有三种方式失活主要有三种方式:酶水解（酶水解（enzyme degradationenzyme degradation）（AChEAChE）扩散扩散（diffusion）重摄取（重摄取（reuptakereuptake）AChACh失活的主要方式是由乙酰胆碱酯酶失活的主要方式是由乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase(acetylcholinesterase，AChE)AChE)酶解水解，突触前膜对酶解水解，突触前膜对AChACh的重摄取数量极少，无功能意义。的重摄取数量极少，无功能意义。Ac
30、h Ach 胆碱酯酶胆碱酯酶 胆碱胆碱 +乙酸乙酸 ，并进入循环。约并进入循环。约5050胆碱还可被神经末梢胆碱还可被神经末梢再摄取利用。再摄取利用。MetabolismMetabolism肝脏肝脏（来源于线粒体）（来源于线粒体）（胆碱酯酶）（胆碱酯酶）胆碱胆碱能神经元能神经元(cholinergic neuron)(cholinergic neuron)：在中枢神经系统中，：在中枢神经系统中，释放释放AChACh作为递质的神经元。作为递质的神经元。分布：脊髓前角、脑干网状结构、丘脑后侧腹核、边缘系分布：脊髓前角、脑干网状结构、丘脑后侧腹核、边缘系统等。统等。胆碱胆碱能纤维能纤维(cholin
31、ergic fiber)(cholinergic fiber):凡释放凡释放AchAch作为递质的神作为递质的神经纤维经纤维.包括：全部自主神经节前纤维；绝大部分副交感神经节后包括：全部自主神经节前纤维；绝大部分副交感神经节后纤维；少数交感神经节后纤维纤维；少数交感神经节后纤维;躯体运动神经纤维均属于此类。躯体运动神经纤维均属于此类。二、中枢胆碱能神经元胞体定位及纤维投射二、中枢胆碱能神经元胞体定位及纤维投射胆碱能投射神经元胆碱能投射神经元大脑皮质和边缘系统大脑皮质和边缘系统：胞体位于隔内侧核、斜角带和苍白胞体位于隔内侧核、斜角带和苍白球腹侧球腹侧MeynertMeynert基底核。投射纤维形
32、成下述五条通路，基底核。投射纤维形成下述五条通路，隔区隔区海马通路、斜角带海马通路、斜角带杏仁核通路、隔区、视前杏仁核通路、隔区、视前区区缰核、脚间核通路、基底核缰核、脚间核通路、基底核大脑皮质通路。（大脑皮质通路。（基基底前脑胆碱能系统底前脑胆碱能系统）其中感觉皮质和边缘皮质接受了来自基底核其中感觉皮质和边缘皮质接受了来自基底核以及斜角带的投射，被认为参与了情绪状态的影响和感以及斜角带的投射，被认为参与了情绪状态的影响和感觉输入的皮质整合。而接受来自隔内侧核以及斜角带胆觉输入的皮质整合。而接受来自隔内侧核以及斜角带胆碱能神经投射的海马则与学习记忆功能密切相关。碱能神经投射的海马则与学习记忆功
33、能密切相关。主要分布在主要分布在基底前脑基底前脑和和脑干脑干，向其他脑区发出纤维投射：，向其他脑区发出纤维投射：脑干胆碱能系统脑干胆碱能系统：胞体位于脑桥被盖核、背外侧被盖核、内：胞体位于脑桥被盖核、背外侧被盖核、内侧缰核、二叠体旁核。脑桥被盖核和背外侧被盖核的纤维侧缰核、二叠体旁核。脑桥被盖核和背外侧被盖核的纤维分背、腹束（背侧被盖束和腹侧被盖束），向头端投射至分背、腹束（背侧被盖束和腹侧被盖束），向头端投射至丘脑、下丘脑、苍白球和尾壳核。它们的纤维与其它上行丘脑、下丘脑、苍白球和尾壳核。它们的纤维与其它上行纤维组成上行网状激活系统，引起警觉和觉醒。内侧缰核、纤维组成上行网状激活系统，引起警
34、觉和觉醒。内侧缰核、二叠体旁核则分别投射于脚间核和上丘。二叠体旁核则分别投射于脚间核和上丘。延髓中的胆碱能神经元延髓中的胆碱能神经元：分布在舌下神经核、迷走神经背核、：分布在舌下神经核、迷走神经背核、面神经核、三叉神经脊束核等，参与脑干对躯体运动核内面神经核、三叉神经脊束核等，参与脑干对躯体运动核内脏运动的调节。脏运动的调节。脊髓中的胆碱能神经元脊髓中的胆碱能神经元：包括脊髓前角神经元，侧角和骶部：包括脊髓前角神经元，侧角和骶部的交感、副交感节前神经元。的交感、副交感节前神经元。三、乙酰胆碱的受体及其信号转导三、乙酰胆碱的受体及其信号转导 乙酰胆碱受体（乙酰胆碱受体（AchRAchR）可根据其
35、药理特异性）可根据其药理特异性配体的不同分为配体的不同分为毒蕈碱受体（毒蕈碱受体（muscatinic receptormuscatinic receptor，M M受受体）体）和和烟碱受体（烟碱受体（nicotinic receptornicotinic receptor，N N受体）受体）两类。两类。因为它们可分别被毒蕈碱和烟碱所激动，产生毒蕈碱样作因为它们可分别被毒蕈碱和烟碱所激动，产生毒蕈碱样作用（用（M M样作用样作用）与烟碱样作用（）与烟碱样作用（N N样作用样作用）。）。u毒蕈碱受体毒蕈碱受体(muscarinic receptor(muscarinic receptor,M,M
36、受体受体)：为：为G-G-蛋白耦蛋白耦联受体联受体。当。当M M受体激活时，可改变细胞内第二信使受体激活时，可改变细胞内第二信使(cAMP(cAMP或或IP3IP3和和DG)DG)的浓度的浓度 ，产生一系列自主神经效应；，产生一系列自主神经效应；u烟碱受体烟碱受体(nicotinic receptor(nicotinic receptor,N,N受体受体)：是：是配体门控离配体门控离子通道受体子通道受体（NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+）。小剂量）。小剂量AChACh能兴奋能兴奋N N受体，而大剂量受体，而大剂量AChACh则可阻断则可阻断N N受体介导的突触传递。受体
37、介导的突触传递。（一）（一）M M受体受体1 1M M受体的亚型与分布受体的亚型与分布 根据根据M M受体对不同选择性激动剂或拮抗剂亲受体对不同选择性激动剂或拮抗剂亲和力的高低，和力的高低，M M受体可分为受体可分为M M1 1、M M2 2、M M3 3、M M4 4和和M M5 5五种药五种药理亚型。理亚型。（1 1）外周）外周M M受体受体 外周外周M M受体主要是受体主要是M M1 1、M M2 2和和M M3 3亚型，主要分布亚型，主要分布在外周在外周AchAch能节后纤维所支配的效应细胞上能节后纤维所支配的效应细胞上 。M M2 2受体主要分布在心脏，受体主要分布在心脏，M M1
38、1和和M M3 3受体主要分布于外分泌腺，受体主要分布于外分泌腺，M M2 2和和M M3 3受体主要存在于各种组织平滑肌受体主要存在于各种组织平滑肌 近年来的资料还表明近年来的资料还表明:交感神经节中也存在交感神经节中也存在M M受体，受体，M M1 1M M3 3受体均有分布。受体均有分布。（2 2）中枢）中枢M M受体受体结构分型结构分型m1m2m3m4m5药理分型药理分型M1M2M3M4M5分分 布布脑、腺体（泪腺、脑、腺体（泪腺、腮腺、颌下腺）腮腺、颌下腺）心脑、平滑心脑、平滑腺腺脑、腺体（腮腺、脑、腺体（腮腺、颌下腺、胰颌下腺、胰腺）、平滑肌腺）、平滑肌脑脑脑脑选择性激动剂选择性激
39、动剂毛果芸香碱毛果芸香碱L-689660BethanecholL-689600McN-A343-选择性拮抗剂选择性拮抗剂MT-7toxintripitraminedarifenacinMT-3 toxin-M M1 1受体主要分布于大脑皮层锥体细胞、海马、尾核头部、丘脑腹受体主要分布于大脑皮层锥体细胞、海马、尾核头部、丘脑腹侧核、中脑与延髓；侧核、中脑与延髓；M M2 2受体位于大脑皮层浅表层神经元特别是感觉区、运动区、听区受体位于大脑皮层浅表层神经元特别是感觉区、运动区、听区与视区。下丘脑、脑桥与延髓也有与视区。下丘脑、脑桥与延髓也有M M2 2受体。受体。M M3 3受体的分布与受体的分布
40、与M M1 1、M M4 4受体相似。受体相似。M M4 4受体分布在基底前脑和纹状体。受体分布在基底前脑和纹状体。M M5 5受体分布在黑质。受体分布在黑质。2 2M M受体的信号转导受体的信号转导 M M受体属受体属G G蛋白偶联的代谢型受体，有蛋白偶联的代谢型受体，有7 7个跨个跨膜结构域，在膜结构域，在AchAch的作用下，的作用下，M M受体首先与受体首先与G G蛋白结合蛋白结合诱导一系列生化反应，然后通过第二信使或直接调诱导一系列生化反应，然后通过第二信使或直接调节细胞膜上的离子通道功能状态，产生一系列生理节细胞膜上的离子通道功能状态，产生一系列生理效应。效应。烟碱受体烟碱受体(n
41、icotinic receptor,N(nicotinic receptor,N受体受体)：神经元型烟碱受体神经元型烟碱受体(neuronal-type nicotinic(neuronal-type nicotinic receptor)receptor)（N1N1受体受体）：自主神经系统中节前、节后神经）：自主神经系统中节前、节后神经元之间的突触处以及中枢神经系统中的元之间的突触处以及中枢神经系统中的nAChRnAChR属于神经元属于神经元型。型。肌肉型烟碱受体肌肉型烟碱受体(muscle-type nicotinic receptor)(muscle-type nicotinic rec
42、eptor)（N2N2受体受体）：神经肌肉接头处的）：神经肌肉接头处的nAChRnAChR属于神经元型。属于神经元型。（二）（二）N N受体受体1 1N N受体的亚型与分布受体的亚型与分布 N N受体是个受体家族，分为外周受体是个受体家族，分为外周N N受体与中枢受体与中枢N N受体。受体。中枢中枢N N受体有受体有两种类型两种类型，-银环蛇毒（银环蛇毒（-BGT-BGT）不）不敏感受体敏感受体与与-BGT-BGT敏感受体敏感受体。（1 1）中枢）中枢N N受体受体 主要存在主要存在于大脑皮层浅层、丘脑、下丘脑、海马、扣带于大脑皮层浅层、丘脑、下丘脑、海马、扣带回、脑干、小脑、脊髓回、脑干、小
43、脑、脊髓RenshawRenshaw细胞等部位。根据该受体在不同细胞等部位。根据该受体在不同部位的可能功能又分为部位的可能功能又分为突触前突触前N N受体受体与与突触后突触后N N受体受体。（2 2）外周）外周N N受体受体 骨骼肌骨骼肌-电器官电器官N N受体受体：又称：又称N N2 2受体受体，主要分布于神经，主要分布于神经骨骼肌接头的终板膜和电鱼的电器官上。骨骼肌接头的终板膜和电鱼的电器官上。外周外周N N受体分为受体分为神经节神经节N N受体受体、骨骼肌电器官骨骼肌电器官N N受体受体、突触前突触前N N受体受体。神经节神经节N N受体受体，又称，又称N N1 1受体受体，位于自主神经
44、节的突触后膜。，位于自主神经节的突触后膜。突触前突触前N N受体受体可作为可作为自身受体自身受体，存在于外周，存在于外周AchAch能神经能神经的突触前末梢部位。的突触前末梢部位。2 2N N受体的信号转导受体的信号转导 N N受体属受体属配体门控离子通道受体配体门控离子通道受体，它们是，它们是由多个（一般为由多个（一般为5 5个）亚单位聚合围成允许个）亚单位聚合围成允许阳离子通阳离子通透透的孔道，除了让的孔道，除了让NaNa+流入和流入和K K+流出外，还允许流出外，还允许CaCa2+2+、MgMg2+2+流入，流入，NaNa+的进胞量大于的进胞量大于K K+的出胞量。的出胞量。乙酰胆碱的乙
45、酰胆碱的N N受体结构及其信号转导受体结构及其信号转导 nAChRnAChR的每个亚单位具有两个主要的亲水段和四的每个亚单位具有两个主要的亲水段和四个疏水性跨膜段。（第一个亲水段较长，位于细胞外，上有个疏水性跨膜段。（第一个亲水段较长，位于细胞外，上有AchAch结合位点；第二个亲水段位于胞浆侧，是结合位点；第二个亲水段位于胞浆侧，是M3M3和和M4M4之间的细之间的细胞内环，其上具有功能性磷酸化的位点）。胞内环，其上具有功能性磷酸化的位点）。nAChRnAChR的的2 2个个亚单位上各有亚单位上各有1 1个个AchAch结合位点。结合位点。5 5个亚单位的个亚单位的M2M2跨跨膜段构成通道的
46、膜段构成通道的内壁。内壁。通道内壁上带负电荷的酸性氨基酸残基（谷氨酸、天通道内壁上带负电荷的酸性氨基酸残基（谷氨酸、天冬氨酸）构成的上、中、下三个负电荷环，使得通道排斥阴离冬氨酸）构成的上、中、下三个负电荷环，使得通道排斥阴离子而对阳离子具有选择性。此外，子而对阳离子具有选择性。此外，M2M2跨膜段构型改变也参与通跨膜段构型改变也参与通道的门控（安静时，弯曲朝向孔道中央；结合后，弯曲离开中道的门控（安静时，弯曲朝向孔道中央；结合后，弯曲离开中央，贴向内壁，使通道开放）。央，贴向内壁，使通道开放）。四、乙酰胆碱的主要生理功能四、乙酰胆碱的主要生理功能（一）（一）AchAch在外周的功能在外周的功
47、能 Ach Ach是外周传出神经系统的重要神经递是外周传出神经系统的重要神经递质，与外周受体结合后产生其生理学效应。质，与外周受体结合后产生其生理学效应。（1 1）M M受体（毒蕈碱性受体）受体（毒蕈碱性受体）分布分布 绝大多数副交感节后纤维支配的效应器（少数肽能纤维支绝大多数副交感节后纤维支配的效应器（少数肽能纤维支配的效应器除外），以及部分交感节后纤维支配的汗腺、骨配的效应器除外），以及部分交感节后纤维支配的汗腺、骨骼肌的血管壁上。骼肌的血管壁上。效应（效应（M M样作用）样作用）AchAch与与M M受体结合后，可产生一系列自主神经节后胆碱能纤受体结合后，可产生一系列自主神经节后胆碱能纤
48、维兴奋的效应维兴奋的效应 。阻断剂阻断剂 阿托品阿托品是是M M受体的阻断剂，能和受体的阻断剂，能和M M受体结合，阻断受体结合，阻断AchAch的的M M样样作用。作用。M M样作用：样作用：包括心脏活动包括心脏活动的抑制、支气管与胃肠道的抑制、支气管与胃肠道平滑肌的收缩、膀胱逼尿平滑肌的收缩、膀胱逼尿肌和瞳孔括约肌的收缩、肌和瞳孔括约肌的收缩、消化腺与汗腺的分泌、以消化腺与汗腺的分泌、以及骨骼肌血管的舒张等。及骨骼肌血管的舒张等。（2 2）N N受体（烟碱性受体）受体（烟碱性受体）分布分布 N N1 1受体受体分布于中枢神经系统内和自主神经节的突触后膜上；分布于中枢神经系统内和自主神经节的
49、突触后膜上；N N2 2受体受体分布在神经分布在神经-肌接头的终板膜上肌接头的终板膜上 。效应（效应（N N样作用样作用 ）AchAch与与N N1 1受体结合可引起节后神经元兴奋受体结合可引起节后神经元兴奋 ；AchAch与与N N2 2受体结受体结合可使骨骼肌兴奋合可使骨骼肌兴奋 。阻断剂阻断剂 氯筒箭毒碱氯筒箭毒碱能同时阻断能同时阻断N N1 1和和N N2 2受体受体 ；六烃季铵六烃季铵主要阻断主要阻断N N1 1受体；受体；十烃季铵十烃季铵主要阻断主要阻断N N2 2受体。受体。（二）（二）AchAch在中枢的功能在中枢的功能 AchAch能神经元在中枢神经系统内的能神经元在中枢神经
50、系统内的分布极为广泛分布极为广泛，它们参与神经系统的多种功能活动。在细胞水平，它们参与神经系统的多种功能活动。在细胞水平，AchAch能神经能神经元对中枢神经元的元对中枢神经元的作用以兴奋为主作用以兴奋为主，它在传递，它在传递特异性感觉特异性感觉、维持机体觉醒状态维持机体觉醒状态、促进学习与记忆促进学习与记忆以及以及调节躯体运动调节躯体运动、心心血管活动血管活动、呼吸呼吸、体温体温、摄食与饮水行为摄食与饮水行为、调制痛觉调制痛觉等生理等生理活动均起重要作用。活动均起重要作用。1 1感觉与运动功能感觉与运动功能 在感觉特异投射系统中在感觉特异投射系统中，第二、三级神经元均属，第二、三级神经元均属
