離域鍵

[拼音]:shenjing dizhi

[英文]:neurotransmitter

在神經元的突觸前膜向突觸後膜起資訊傳遞作用的化學物質。又稱神經介質。神經系統傳遞資訊,是從各種神經元軸突末端釋放一定的神經遞質,該遞質通過突觸間隙作用於突觸後膜,產生突觸後電位,引起下一級神經元的應答活動。這種通過神經遞質的化學傳遞是突觸傳遞的基本形式。

神經遞質所應具備的標準是:

(1)在某種神經元中合成並存在於該神經元軸突末端的一定部位;

(2)當神經元發生興奮並進行資訊傳遞時,便由神經元軸突末端釋放出來;

(3)有起興奮作用的,有起抑制作用的,也有兼備多方面功能的;

(4)神經系統中必須有其合成酶及其前體物質,也必須有其分解酶;

(5)用某種物質作用於突觸後膜,看其發生的生理效應是否與神經遞質的生理功能完全相同。

中樞神經遞質的種類主要有:

(1)膽鹼類:主要為乙醯膽鹼(Ach)。

(2)單胺類:包括兒茶酚胺(多巴胺,DA;去甲腎上腺素,NE;腎上腺素,E),吲哚胺(5-羥色胺,5-HT)。

(3)氨基酸類:包括穀氨酸、天門冬氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)等。

(4)其他:包括前列腺素(GA)、P物質、組氨和神經肽等。每種遞質在中樞神經系統內都有其主要的分佈區。一般來看,大腦皮層內乙醯膽鹼含量較多,紋狀體內多巴胺和乙醯膽鹼含量較多,丘腦下部和腦幹內則乙醯膽鹼、去甲腎上腺素和5-羥色胺含量較多。每一種神經元一般只能從其末梢釋放出一種神經遞質,於是該神經元就按其釋放的神經遞質來命名。用熒光組織化學等新技術可直接觀察到神經元含有哪些神經遞質,並能觀察到它們的分佈和走向。

中樞膽鹼能神經元的通路

由於還缺乏能選擇性地損毀膽鹼能纖維的藥物,並且缺少能直接顯示乙醯膽鹼的具體方法,所以對中樞膽鹼能通路的瞭解還很不夠。一般認為,中樞神經系統內的膽鹼能通路有如下幾種:

(1)由丘腦向大腦皮層投射的神經元;

(2)腦幹網狀結構上行啟用系統,包括丘腦前區、丘腦下部外側區、外側視前區、蒼白球等結構,其多級神經元之間的聯絡都是屬於膽鹼能的;

(3)邊緣系統和大腦皮層內部的膽鹼能纖維聯絡;

(4)直接由腦和脊髓發出的運動神經元,均為膽鹼能神經元。

中樞去甲腎上腺素能神經元的通路

去甲腎上腺素(NE)能神經元的胞體主要位於腦橋和延腦。藍斑是NE神經元的主要集中地,其上行纖維分腹、背兩束。背束主要起於藍斑,上行到達全腦,特別是大腦皮層、海馬和小腦皮層等處,也支配杏仁核和丘腦下部前區;腹束髮源於延腦、腦橋的諸NE細胞群,從腦幹下端上行,通過網狀組織、丘腦下部、邊緣系統(杏仁核、隔區、扣帶回)直至嗅球,沿整個通路均有神經纖維發出。下行纖維大部分交叉到對側,終止於脊髓。所以,下行纖維主要是支配對側脊髓的。NE神經元的興奮對保持全腦的興奮性和驚覺狀態可能起重要作用。

中樞多巴胺神經元的通路

哺乳動物的各腦區的多巴胺(DA)的含量是不同的,其中以尾核、殼核內的含量最高,其次是黑質和蒼白球。它們的多巴胺含量約佔全腦總含量的80%以上。因此,它們可能同屬腦內某一特定的功能系統。已經確定,在中樞神經系統內DA神經元的胞體主要位於中腦,由此發出的神經纖維有如下3條通路:

(1)黑質-紋狀體系統。起於中腦黑質,胞體位於黑質緻密部。它發出很長的纖維止於紋狀體,主要是尾狀核和殼核及中央杏仁核。刺激黑質紋狀體束引起好奇、探究、運動增多、覓食等活動。將兩側黑質紋狀體束完全損毀,則引起不食不飲、運動減少、對周圍事物無反應等木僵狀態。

(2)中腦邊緣系統。胞體位於中腦腳間核背側,軸索上行達伏隔核和嗅結節。最近發現大腦皮層有廣泛的DA纖維分佈。中腦邊緣DA通路的功能尚不明確,推測可能與某些情緒活動有關。

(3)結節漏斗系統。胞體位於丘腦下部,發出短軸索下行,終止於正中隆起。此部分神經元可能與神經內分泌功能有關。

中樞5-羥色胺能神經元的通路

胞體主要分佈在腦幹正中縫或附近的一系列小核團所組成的核群。中樞神經系統內5-羥色胺能神經纖維的走行與腎上腺素能神經纖維的走行大致相似,也分上行和下行兩部分,而在功能上和腎上腺素能神經元相頡頏。

中樞神經遞質的代謝

乙醯膽鹼

其生物合成步驟比較簡單,主要的合成酶只有一種,即膽鹼乙醯化酶(ChAC),它與三磷酸腺苷(ATP)和鎂離子(M嚦)共同作用, 促使來自機體血液和組織液中的膽鹼和乙醯輔酶 A合成乙醯膽鹼。

突觸前膜內的囊泡是貯存乙醯膽鹼的部位。乙醯膽鹼從囊泡中釋放出來以後,在突觸間隙內進行擴散,並與突觸後膜上的受體結合,然後被乙醯膽鹼酯酶所水解,成為乙酸和膽鹼。其中,約有1/3~1/2的膽鹼,又重新被攝入神經元,成為再合成乙醯膽鹼的原料,而乙酸則可被組織液清除。

去甲腎上腺素

去甲腎上腺素的合成、儲存、釋放、再攝取和失活等過程,在一定程度上代表了單胺類神經遞質的代謝過程,因為從代謝過程來看,多巴胺可作為去甲腎上腺素生物合成過程中的一箇中間環節。腎上腺素在哺乳動物腦內的含量較少,大約只有去甲腎上腺素的10%左右,它的作用和去甲腎上腺素的作用相似。

去甲腎上腺素是在神經元的胞體內合成的,機體內的酪氨酸通過血液迴圈系統進入神經細胞以後,經羥化酶的作用形成多巴,多巴在脫羧酶的作用下轉變為多巴胺(兒茶酚乙胺)。多巴胺在兒茶酚乙胺β-羥化酶的作用下便形成去甲腎上腺素。從突觸前膜的囊泡中釋放出來的去甲腎上腺素,一部分被單胺氧化酶(MAO)失活,大部分則擴散到突觸間隙中,其中約有70—80%被重新攝取,小部分與突觸後膜上的受體相結合,還有一部分被兒茶酚氧位甲基轉移酶(COMT)催化,轉變為非活性物質。

5-羥色胺

屬於單胺類,在化學結構上屬於吲哚胺。是由色氨酸生物合成來的。在它的合成過程中需要有兩種合成酶的參與,一種為色氨酸羥化酶;另一種為5-羥色胺酸脫羧酶。

研究意義

中樞神經遞質不僅對動物和人的感覺、知覺、疼痛、情緒、學習和記憶等心理活動有關,而且對中樞神經系統所控制和調節的各種功能活動,如睡眠和覺醒以及飲水和攝食等行為活動有密切的關係。所以,開展對中樞神經遞質的研究,就為研究和揭示人的心理活動的生理機制以及研究各種因素對人的心理活動的影響開闢了新的前景。中樞神經遞質對某一個神經元起興奮作用,而對另一個神經元起抑制作用,這並不完全由遞質本身來決定,還決定於受體的狀況。所謂受體,是指突觸後膜上的某些脂蛋白部分,它能同遞質或某些神經和精神藥物相結合,而引起一系列的理化反應。大量的研究表明,對腦功能產生興奮性或抑制性影響的藥物,往往是通過影響遞質的合成、儲存、釋放和受體結合以及失活等過程而起作用的。因此,開展神經和精神藥物學的研究,就成為揭露腦內突觸傳遞的本質和中樞神經遞質的奧祕的有力工具。由於中樞神經遞質的研究促進了某些神經系統疾病的病理學認識,從而提高了對這些疾病的診斷和治療水平。通常是先製備某些神經系統疾患的特定的動物模型,用其來篩選特定的神經遞質和神經肽,或者篩選影響這些神經遞質和神經肽釋放或作用的藥物,以治療某些神經系統的障礙。

參考文章

抽動-穢語綜合徵病因與哪些神經遞質有關?兒科腦內神經遞質代謝異常與多動症的發病關係如何?兒科