《神经调节物质》课件

神经调节物质大脑内的化学信使，调控神经系统功能课程目标理解神经调节物质基本概念与分类1掌握主要神经递质的功能特点2了解神经调节物质与疾病关系神经系统概述中枢神经系统1大脑和脊髓周围神经系统2躯体和自主神经基本功能单位3神经元网络神经元的基本结构树突细胞体轴突接收信号整合信息传导信号突触信息传递突触的概念定义组成类型神经元间的连接结构突触前膜、突触间隙、突触后膜化学突触和电突触神经递质的定义化学信使跨突触传递由神经元合成和释放在突触间隙扩散至突触后膜特异性结合与特定受体结合产生效应神经递质的分类经典神经递质肽类神经递质小分子递质氨基酸链构成12嘌呤类递质43气体神经递质如、腺苷如、ATP NOCO经典神经递质单胺类、、5-HT DANE氨基酸类谷氨酸、GABA胆碱类乙酰胆碱组胺觉醒与免疫乙酰胆碱（）ACh分布1运动神经元、基底前脑功能2肌肉收缩、注意力、学习记忆受体3烟碱型和毒蕈碱型N M相关疾病4阿尔茨海默病、重症肌无力去甲肾上腺素（）NE分布1蓝斑核、交感神经功能2唤醒、警觉、应激反应受体3和肾上腺素能受体αβ多巴胺（）DA分布1中脑黑质、腹侧被盖区功能2运动控制、奖赏、动机受体3五种亚型D1-D5相关疾病4帕金森病、精神分裂症、成瘾羟色胺（）5-5-HT5-HT15-HT25-HT35-HT45-HT5-7氨基丁酸（）γ-GABA主要抑制性递质降低神经元兴奋性受体（氯离子通道）和（蛋白偶联）GABA-A GABA-B G功能抑制过度兴奋，调节焦虑、睡眠药物靶点苯二氮卓类、巴比妥类谷氨酸（）Glu主要兴奋性递质受体类型兴奋毒性增强神经元放电离子型和代谢型过度激活导致神经元死亡NMDA/AMPA肽类神经递质种类丰富释放模式超过种肽类递质100合成高频放电时释放，持久作用特点在细胞体合成，轴浆运输多氨基酸组成，合成慢释放慢内啡肽分类功能受体相关现象内啡肽、脑啡肽、强啡肽镇痛、愉悦感、应激反应、、阿片受体跑步者高潮、针灸镇痛β-μδκ神经肽Y摄食调节应激反应心血管调节癫痫强效促进食欲抗焦虑作用血管收缩抗惊厥作用物质P发现1最早发现的神经肽之一分布2感觉神经元、中枢神经系统功能3疼痛传导、炎症反应受体4神经激肽受体1NK1气体神经递质不储存于突触泡，直接穿过细胞膜扩散作用短暂，生成与消除快速一氧化氮（）NO合成扩散1由一氧化氮合酶催化生成自由穿过细胞膜NOS2灭活作用43快速氧化为亚硝酸盐激活鸟苷酸环化酶一氧化碳（）CO来源机制12血红素加氧酶催化生成激活鸟苷酸环化酶，增加cGMP功能3神经保护、突触可塑性、神经炎症调节神经递质的合成前体物质摄取转运蛋白介导酶催化合成特异性合成酶递质包装装入突触小泡轴浆运输运至轴突末梢神经递质的储存突触小泡囊泡蛋白功能池直径囊泡突触素、突触夹等储存池、循环池、释放池40-60nm神经递质的释放动作电位到达1电压门控钙通道开放钙离子内流2触发蛋白复合物重构SNARE膜融合3小泡内容物释放至突触间隙神经递质的受体结合受体识别信号转导突触后电位信号整合特异性结合离子通道开放或第二信使激兴奋性或抑制性电位时空累加活神经递质的代谢清除酶降解如乙酰胆碱酯酶分解ACh再摄取突触前膜转运蛋白介导扩散离开突触间隙胶质细胞摄取如星形胶质细胞摄取谷氨酸离子通道受体配体门控离子通道递质结合直接开放通道作用迅速，毫秒级响应蛋白偶联受体G蛋白激活G递质结合替代2GTP GDP1受体构象改变效应器激活腺苷酸环化酶等35信号放大第二信使产生级联反应

4、等cAMP IP3兴奋性神经递质谷氨酸1大脑主要兴奋性递质乙酰胆碱2运动神经元突触天冬氨酸3与谷氨酸协同作用抑制性神经递质神经递质与神经系统疾病疾病相关神经递质失调主要表现帕金森病多巴胺减少运动障碍抑郁症、减少情绪低落5-HT NE精神分裂症多巴胺过度活跃幻觉妄想阿尔茨海默病乙酰胆碱减少记忆障碍帕金森病与多巴胺黑质多巴胺能神经元变性以上神经元死亡70%纹状体多巴胺水平下降运动控制异常临床症状出现静止性震颤、肌强直、运动迟缓抑郁症与羟色胺5-单胺假说受体适应不良治疗靶点、、水平降低自身受体敏感性增高类药物抑制再摄取5-HT NEDA5-HT1A SSRI5-HT精神分裂症与多巴胺多巴胺假说1中脑边缘多巴胺通路过度活跃阳性症状2幻觉、妄想、思维紊乱阴性症状3额叶多巴胺活性不足治疗原理4阻断受体D2焦虑症与GABA功能减弱受体敏感性杏仁核功能障GABA GABA-A GABA改变碍抑制性调节不足苯二氮卓结合位点异常恐惧反应过度药物调节苯二氮卓类增强GABA功能阿尔茨海默病与乙酰胆碱胆碱能神经元退化基底前脑胆碱能投射受损乙酰胆碱合成减少胆碱乙酰转移酶活性下降突触传递功能损害认知功能下降治疗策略胆碱酯酶抑制剂提高水平ACh神经调节物质与药物作用受体激动剂受体拮抗剂转运蛋白抑制剂模拟神经递质激活受体阻断递质与受体结合阻断递质再摄取抗抑郁药物其他SSRI SNRINaSSA TCAMAOI抗精神病药物传统抗精神病药非典型抗精神病药12受体拮抗剂，锥体外系副作受体拮抗，副作用较D25-HT/D2用小新型抗精神病药3部分激动剂，选择性作用镇痛药物阿片类药物非甾体抗炎药激活阿片受体，模拟内啡肽作用抑制环氧合酶，减少前列腺素合成μ局部麻醉药新型镇痛药阻断钠通道，抑制神经冲动传导拮抗剂、拮抗剂等TRPV1CGRP神经递质与成瘾多巴胺奖赏通路激活伏隔核多巴胺释放增加奖赏记忆形成与环境线索联系渴求与耐受性多巴胺受体下调戒断症状多巴胺活性降低，负性情绪神经递质与学习记忆乙酰胆碱谷氨酸多巴胺去甲肾上腺素注意力和信息编码长时程增强，突触可塑性奖赏相关学习情绪记忆巩固神经递质与情绪调节NE5-HT2警觉性和焦虑情绪稳定1DA3愉悦感和动机GABA5内啡肽焦虑抑制4快感和疼痛抑制神经递质与睡眠觉醒周期-觉醒1组胺、乙酰胆碱、去甲肾上腺素活性高浅睡眠2活性增加，觉醒系统活性降低GABA深睡眠3主导，前脑基底核慢波活动GABA睡眠4REM乙酰胆碱活性增高，运动抑制神经递质与饮食行为神经肽瘦素多巴胺Y强力促食欲抑制食欲食物奖赏感胃肠肽饱腹感信号神经递质与疼痛感知谷氨酸1传递伤害性刺激物质P2增强伤害性信息传递内啡肽3下行疼痛抑制系统5-HT/NE4调节疼痛门控神经递质与运动控制多巴胺谷氨酸乙酰胆碱基底神经节运动启动小脑运动协调神经肌肉接头传递神经递质与神经可塑性亿1000神经元数量万亿100突触连接数60%谷氨酸突触比例30%突触比例GABA神经递质与神经保护1BDNF神经元存活和分化2GDNF多巴胺神经元保护3NGF胆碱能神经元保护4IGF-1促进神经元修复神经调节物质的研究方法体液样本直接测定活体动物在体检测组织切片定位检测电生理技术膜片钳技术细胞内记录细胞外记录脑电图研究单个离子通道测量静息电位和动作电位多通道电极阵列大尺度神经元群体活动神经化学技术高效液相色谱微透析分离和定量神经递质体内实时采样快速扫描循环伏安法质谱分析毫秒级递质释放监测高灵敏度检测分子生物学技术基因表达调控基因敲除干扰技术2RNA1删除特定神经递质相关基因光遗传学特定神经元选择性激活35单细胞转录组化学遗传学神经元亚型精确分析4受体控制DREADD神经影像技术钙成像PET fMRI受体密度和占有率神经活动间接测量细胞水平活动监测神经调节物质研究的新进展新型递质发现内源性大麻素系统新受体亚型转基因技术鉴定新亚型异质性递质共释放单一神经元可释放多种递质神经胶质相互作用-胶质细胞参与信息传递神经调节物质与个体化医疗药物基因组学1基因型指导用药生物标志物监测2神经递质代谢产物靶向递质系统3特异性干预神经调节物质与人工智能神经调节网络模型大数据挖掘神经形态计算模拟神经递质动力学发现递质相互作用模式模拟神经递质调控机制药物设计辅助新药开发AI神经调节物质研究的伦理问题脑功能人为操控1情绪、认知能力调控的边界认知增强药物2公平性与安全性问题大脑隐私3神经数据保护动物实验伦理4替代方法探索总结神经调节物质的重要性信息传递基础1神经系统功能的分子基础行为调控中心2情绪、认知、运动的核心机制疾病机理理解3神经精神疾病发病机制药物开发靶点4治疗干预的关键通路展望神经调节物质研究的未来方向多组学整合基因组、蛋白组与代谢组联合分析单细胞分辨率研究特定神经元亚型递质谱系实时动态监测技术递质释放的毫秒级检测精准干预手段靶向特定神经递质系统的治疗方法。