《神经调节物质与神经肽》课件

神经调节物质与神经肽脑科学领域的关键分子调控神经系统功能的化学信使课程概述学习目标主要内容课程安排123掌握神经调节物质基本概念神经递质与神经肽分类与功能理论讲解与前沿研究分析神经调节物质简介定义分类神经元间信息传递的化学物质小分子递质、神经肽和气体递质重要性维持神经系统正常功能的基础神经递质概念定义特征功能突触间传递信号的化学合成于神经元内并被囊兴奋或抑制后神经元活物质泡储存动神经递质的分类神经肽类由氨基酸组成的多肽链2小分子神经递质1氨基酸类、胆碱类和单胺类气体神经递质3NO、CO和H₂S等气态信号分子小分子神经递质氨基酸类1谷氨酸、GABA和甘氨酸胆碱类2乙酰胆碱为主要代表单胺类3去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺氨基酸类神经递质谷氨酸主要兴奋性神经递质氨基丁酸γ-主要抑制性神经递质甘氨酸脊髓重要抑制性递质谷氨酸合成与代谢功能从谷氨酰胺转化而来兴奋性传递，参与学习记忆结构带负电荷的氨基酸氨基丁酸（）γ-GABA结构1从谷氨酸脱羧而来的四碳氨基酸合成与代谢2谷氨酸脱羧酶催化形成功能3抑制神经活动，防止过度兴奋甘氨酸结构合成与代谢功能最简单的氨基酸多种合成途径，主要通过丝氨酸脊髓抑制性传递，调节运动胆碱类神经递质乙酰胆碱神经肌肉接头关键递质结构与合成胆碱与乙酰辅酶A结合产物功能与作用机制调节自主神经、骨骼肌和认知功能单胺类神经递质去甲肾上腺素1应激和警觉反应多巴胺2奖赏和动机系统羟色胺5-3情绪和睡眠调节去甲肾上腺素结构:苯环与氨基乙醇侧链合成:从酪氨酸开始的多步反应功能:调节警觉性、注意力和应激反应多巴胺460%多巴胺通路大脑区域中脑边缘系统、中脑皮质和尼格线体黑质、伏隔核和前额叶皮质中含量丰通路富40Hz神经元放电多巴胺能神经元典型放电频率羟色胺（血清素）5-结构:吲哚环与氨基乙基侧链功能:调节情绪、睡眠和食欲气体神经递质一氧化氮（）一氧化碳（）NO CO血管舒张和突触可塑性神经保护和抗炎作用硫化氢（₂）H S神经保护和血管调节一氧化氮（）NO作用机制2激活鸟苷酸环化酶合成1一氧化氮合酶催化L-精氨酸生理功能血管舒张和神经元信号传递3神经递质受体代谢型受体通过G蛋白激活第二信使离子型受体直接控制离子通道开关离子型受体结构特点多亚基组成的跨膜蛋白复合物作用机制配体结合导致离子通道构象变化代表性受体NMDA、AMPA和GABA受体代谢型受体结构特点1七次跨膜的G蛋白偶联受体作用机制2激活G蛋白引发细胞内信号级联反应代表性受体3代谢型谷氨酸受体和多巴胺受体神经递质的释放与再摄取囊泡释放钙离子触发囊泡与突触前膜融合再摄取机制特异性转运蛋白将递质重新吸收降解过程专一性酶催化递质降解神经递质与疾病神经系统疾病精神疾病其他相关疾病帕金森病:多巴胺不足抑郁症:5-羟色胺失衡癫痫:谷氨酸/GABA比例异常神经肽概述定义特征分类由氨基酸组成的短链多合成过程复杂，作用持根据结构和功能分为多肽久个家族神经肽的合成与加工前体蛋白1基因转录翻译产生大分子前体翻译后修饰2特异性蛋白酶切割和化学修饰转运与储存3通过轴突转运至神经末梢储存神经肽的释放刺激诱导:高频刺激才能有效释放钙依赖性:Ca²⁺进入触发囊泡融合与小分子区别:释放慢但作用持久神经肽受体酪氨酸激酶受体蛋白偶联受体G参与生长因子类神经肽信号转导大部分神经肽的主要受体类型其他类型受体包括离子通道型和胞内受体主要神经肽家族阿片肽垂体肽12内啡肽、强啡肽和突触啡肽ACTH、β-内啡肽和α-MSH其他神经肽胃肠肽GHRH、TRH和GnRH等NPY、GRP和VIP43阿片肽内啡肽痛觉调节和奖赏情绪强啡肽参与应激反应和情绪调节突触啡肽鸦片样止痛和情绪影响内啡肽结构五肽，C端含有亮氨酸-脑啡肽序列合成与代谢源自前阿片皮质素原，多步酶切产生功能调节疼痛感受，参与神经可塑性分布下丘脑、伏隔核和中脑边缘区强啡肽结构合成与代谢12含17个氨基酸的多肽链源自前强啡肽蛋白酶解加工功能3高效激活κ-阿片受体，调节应激反应突触啡肽结构合成与代谢功能三肽，Tyr-Gly-Gly序列从前体蛋白特异性酶切参与疼痛调节和情绪反应垂体肽促肾上腺皮质激素1应激反应核心调节因子内啡肽β-2强效镇痛和情绪调节黑素细胞刺激素α-3调节皮肤色素和能量平衡促肾上腺皮质激素（）ACTH时间小时ACTH水平皮质醇水平结构:39个氨基酸组成的多肽功能:刺激肾上腺皮质分泌皮质醇内啡肽β-结构合成与分泌功能31个氨基酸的多肽与ACTH来自共同前体镇痛、欣快感和奖赏机POMC制黑素细胞刺激素（）α-α-MSH结构合成与分泌由13个氨基酸组成的短肽源自POMC，垂体前叶和中叶分泌功能调节黑色素生成和食欲控制胃肠肽神经肽（）1Y NPY最丰富的大脑神经肽之一胃泌素释放肽（）2GRP调节胃肠激素分泌血管活性肠肽（）3VIP调节血管舒张和分泌功能神经肽（）Y NPY3685%氨基酸数量脑区分布NPY分子中的氨基酸残基数几乎存在于所有主要脑区5受体亚型已发现的NPY受体亚型数量胃泌素释放肽（）GRP合成与分布2神经内分泌细胞和神经元合成结构127个氨基酸的多肽功能刺激胃泌素分泌和胰腺外分泌3血管活性肠肽（）VIP结构:28个氨基酸的多肽分布:中枢神经系统和外周神经功能:血管舒张、免疫调节和神经保护其他重要神经肽生长激素释放激素调控生长激素分泌促性腺激素释放激素调控生殖系统发育与功能促甲状腺激素释放激素调节甲状腺功能生长激素释放激素（）GHRH结构44个氨基酸组成的肽链合成与分泌下丘脑弓状核神经元产生并脉冲式释放功能刺激垂体前叶分泌生长激素促甲状腺激素释放激素（）TRH结构合成与分泌功能三肽，仅3个氨基酸室旁核和弓状核神经元合成刺激促甲状腺激素释放和代谢调节促性腺激素释放激素（GnRH）结构十肽，10个氨基酸组成合成与分泌下丘脑前部GnRH神经元产生功能调控FSH和LH分泌，维持生殖功能神经肽与神经递质的相互作用共存:同一神经元可含多种信号分子协同:神经肽增强递质效应拮抗:神经肽抑制递质作用神经肽与神经内分泌系统下丘脑垂体轴应激反应昼夜节律调节-神经肽调控激素分泌CRH和ACTH介导的应褪黑素和食欲素控制的激级联反应生物钟神经肽与疼痛调节阿片肽系统内源性镇痛系统核心物质P降钙素基因相关肽重要的疼痛传递物质参与疼痛敏化与偏头痛发生神经肽与情绪调节30%20%焦虑抑郁CRH和NPY参与焦虑情绪调控P物质和神经激肽与抑郁关系密切50%应激应激反应由多种神经肽协同调控神经肽与学习记忆海马与神经肽1NPY和VIP在海马高表达学习增强作用2生长激素释放肽促进学习记忆巩固3催产素和催乳素参与社交记忆神经肽与睡眠调节催眠肽食欲素增强NREM睡眠和慢波睡眠维持清醒状态的关键神经肽褪黑素调节睡眠-觉醒周期神经肽与能量平衡2代谢调控TRH和GLP-1影响能量消耗食欲调节1NPY促进摄食，α-MSH抑制摄食肥胖相关研究神经肽Y受体拮抗剂开发3神经肽与免疫调节神经内分泌免疫网络--1三大系统通过神经肽相互作用炎症反应2P物质促进炎症，CGRP抑制炎症免疫功能调控3VIP和α-MSH具有免疫调节作用神经肽与心血管功能血压调节1血管紧张素和利钠肽平衡心率变化2神经肽Y增强交感神经效应血管舒缩3CGRP和VIP促进血管舒张神经肽与生殖功能性行为调节GnRH和催产素影响性冲动生殖激素分泌下丘脑神经肽调控性腺轴妊娠与分娩催产素促进子宫收缩和哺乳神经肽与精神疾病精神分裂症:神经激肽和P物质水平异常抑郁症:CRH过度表达神经肽与神经退行性疾病阿尔茨海默病帕金森病12淀粉样β肽聚集，神经肽Y减黑质纹状体多种神经肽表达改少变亨廷顿舞蹈症3纹状体P物质和脑啡肽显著减少神经肽在药物开发中的应用镇痛药物抗抑郁药物抗焦虑药物基于阿片肽设计的新型止痛药针对CRH受体的拮抗剂靶向NPY受体系统的药物神经肽研究方法放射免疫分析精确定量组织中神经肽含量基因敲除技术研究特定神经肽缺失的表型免疫组织化学定位神经肽在组织中的分布神经肽研究前沿单细胞测序:揭示神经肽表达谱光遗传学:精确操控神经肽释放AI辅助:预测神经肽结构和功能总结神经肽的重要性2参与几乎所有生理过程调控神经调节物质的多样性1小分子递质、神经肽和气体递质未来研究方向精准干预和治疗应用3参考文献与推荐阅读1Hökfelt T,et al.Neuropeptides—an overview.Neuropharmacology,

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2007.3Burbach JP.What areneuropeptides MethodsMol Biol.

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