《神经递质的传递》课件

神经递质的传递化学信号传递的基础神经系统内部的通讯方式大脑功能的关键分子课程概述神经递质的定义1神经递质的分类2神经递质的作用机制3主要神经递质介绍4什么是神经递质？定义释放作用神经元之间传递信息的化学物质由突触前膜释放作用于突触后膜的受体神经递质的发现历史年11921奥托勒维发现第一个神经递质（乙酰胆碱）·年21936诺贝尔生理学或医学奖后续发展3多种神经递质陆续被发现神经递质的判定标准合成在突触前神经元中合成储存储存在突触囊泡中释放量释放足够量以引起生理反应外源效果外源性应用产生相同效果神经递质的判定标准（续）特异性受体有特异性受体识别灭活机制具有清除或降解的机制药理阻断有药理学阻断机制神经递质的分类神经肽类2多个氨基酸组成，作用时间长小分子神经递质1分子量小，合成快速气体类如一氧化氮，非常规释放方式3小分子神经递质氨基酸类胆碱类谷氨酸、、甘氨酸乙酰胆碱GABA单胺类嘌呤类多巴胺、去甲肾上腺素、羟色胺、腺苷5-ATP神经肽类脑啡肽内啡肽影响情绪和奖赏物质P调节疼痛感知传递疼痛信号由多个氨基酸组成的神经递质神经递质的合成前体物质摄入氨基酸等通过转运蛋白进入神经元酶促合成特异性酶催化前体转化为神经递质包装转运装入突触囊泡准备释放神经递质的储存突触囊泡能量依赖性高浓度存储直径约的膜驱动主动运输囊泡内浓度远高于细胞40-50nm ATP泡质神经递质的释放动作电位钙离子内流1抵达轴突末梢电压门控钙通道开放2递质释放囊泡融合4进入突触间隙3与突触前膜融合突触间隙中的神经递质释放进入间隙1从突触前膜释放扩散过程2沿浓度梯度快速扩散到达受体3与突触后膜受体结合神经递质受体离子型受体直接门控离子通道代谢型受体通过蛋白传递信号G受体决定神经递质的作用效果离子型受体直接门控离子通道1神经递质结合后通道开放快速响应2毫秒级反应时间短时作用3快速灭活例子4受体、受体NMDA GABA代谢型受体蛋白偶联第二信使G1与三聚体蛋白相互作用激活胞内信号分子G2长时效应级联反应4影响基因表达3引发下游信号通路神经递质的灭活再摄取通过转运蛋白重新吸收酶降解特异性酶分解递质扩散从突触间隙扩散稀释兴奋性神经递质谷氨酸天冬氨酸中枢神经系统主要兴奋性递质类似谷氨酸，作用较弱乙酰胆碱在某些突触起兴奋作用抑制性神经递质作用强度调节神经系统稳态1GABA2主要抑制性神经递质甘氨酸3脊髓中的抑制性递质调节性神经递质调控其他神经元活动的神经递质广泛影响情绪、认知和行为乙酰胆碱（）ACh合成乙酰辅酶与胆碱结合A储存装入突触囊泡释放钙离子依赖性释放受体烟碱型和毒蕈碱型乙酰胆碱的作用神经肌肉接头自主神经系统中枢神经系统控制骨骼肌收缩调节内脏功能参与认知和记忆去甲肾上腺素（）NE多巴胺2合成中间产物酪氨酸1前体物质去甲肾上腺素最终产物3储存在突触囊泡中通过和受体发挥作用αβ去甲肾上腺素的功能交感神经系统觉醒和注意力应激反应的关键介质维持清醒状态情绪调节影响情绪和心境多巴胺（）DA合成代谢受体类型主要通路酪氨酸多巴多巴胺五种亚型中脑纹状体通路→→D1-D5-中脑边缘通路-多巴胺的生理功能运动控制奖赏系统调节基底神经节功能12参与动机和奖赏行为情绪调节认知功能43影响愉悦感和情绪影响专注力和工作记忆羟色胺（）5-5-HT合成色氨酸羟色氨酸羟色胺→5-→5-受体个家族，至少种亚型714分布中缝核为主要来源羟色胺的作用5-情绪调节睡眠觉醒12-影响抑郁和焦虑状态调节睡眠周期疼痛感知肠道功能34参与下行疼痛抑制系统调节肠道蠕动谷氨酸（）Glu兴奋性神经递质受体类型突触分布中枢神经系统主要兴奋剂、、代谢型广泛存在于大脑皮层NMDA AMPA谷氨酸的功能高级认知执行功能和抽象思维1学习与记忆2长时程增强（）LTP神经可塑性3突触强度改变兴奋性毒性4过度激活导致神经元死亡氨基丁酸（）γ-GABA主要抑制性神经递质受体GABAA受体GABAB由谷氨酸脱羧酶催化合成氯离子通道型受体蛋白偶联型受体G的作用GABA中枢神经系统抑制焦虑调节癫痫控制平衡兴奋性突触传递苯二氮卓类药物靶点减少过度放电甘氨酸脊髓抑制性神经递质1主要存在于脊髓和脑干甘氨酸受体2氯离子通道型受体抑制机制3增加氯离子内流可与协同4NMDA增强谷氨酸效应甘氨酸的功能运动控制调节运动神经元兴奋性α肌肉张力抑制过度收缩疼痛调节抑制疼痛信号传递神经肽类神经递质由多个氨基酸组成作用持久，可调节多种生理功能内啡肽和脑啡肽阿片受体激动剂疼痛调节情绪影响、、三种受体内源性镇痛系统引发愉悦感和奖赏感μδκ物质P神经肽家族1属于神经激肽家族疼痛传导2伤害性感受器释放神经源性炎症3引起血管舒张、渗出增加感觉处理4参与各种感觉信息传递一氧化氮（）NO气体神经递质合成酶1自由扩散穿透膜一氧化氮合酶催化生成2短效分子弥散作用4半衰期仅几秒3不仅作用于突触后膜一氧化氮的功能血管舒张激活鸟苷酸环化酶神经可塑性参与形成LTP免疫调节炎症反应中的信号分子细胞毒性高浓度引起氧化损伤神经递质与疾病神经递质失衡导致多种神经精神疾病帕金森病与多巴胺黑质纹状体通路多巴胺能神经元变性多巴胺缺乏纹状体多巴胺显著减少运动症状静止性震颤、运动迟缓治疗方法左旋多巴、多巴胺受体激动剂阿尔茨海默病乙酰胆碱系统淀粉样蛋白治疗方法β-胆碱能神经元广泛丢失异常沉积形成斑块胆碱酯酶抑制剂抑郁症单胺类失衡1和水平降低5-HT NE受体敏感性改变2受体上调或下调药物治疗机制3增加单胺递质可用性精神分裂症多巴胺假说谷氨酸假说抗精神病药中脑边缘通路多巴胺过度活跃受体功能低下主要阻断受体NMDA D2焦虑障碍临床表现过度担忧和恐惧1系统GABA2抑制性传递减弱苯二氮卓类3增强受体功能GABA调节5-HT4受体激动5-HT1A癫痫兴奋抑制失衡神经元同步放电/1谷氨酸比例异常形成异常兴奋灶/GABA2增强抗癫痫药物GABA4提高抑制性调节3调节离子通道和神经递质系统药物依赖与成瘾奖赏通路中脑伏隔核多巴胺通路-多巴胺释放成瘾物质刺激多巴胺释放敏感化重复使用导致系统敏感化戒断综合征停药后递质系统功能障碍神经递质与药物开发靶向性针对特定神经递质系统受体选择性作用于特定受体亚型减少副作用提高特异性，降低非特异作用新递质系统开发针对新靶点的药物神经递质检测技术电生理学记录神经元电活动微透析荧光标记实时采集细胞外液样本可视化特定神经递质脑内神经递质成像扫描PET功能性磁共振放射性示踪剂标记特定受体间接反映神经递质活动无创检测人类大脑神经递质系统神经递质与行为学习与记忆谷氨酸、乙酰胆碱情绪调节、、多巴胺5-HT NE社交行为催产素、血管加压素动机与奖赏多巴胺、内啡肽神经递质与昼夜节律褪黑素5-HT1调节睡眠周期影响清醒状态2乙酰胆碱4GABA维持睡眠3促进睡眠REM神经递质与应激反应去甲肾上腺素皮质醇应激效应激活交感神经系统影响神经递质平衡改变神经元敏感性神经递质与营养酪氨酸多巴胺前体，奶制品富含维生素色氨酸族维生素参与递质合成B前体，来源于蛋白质5-HT神经递质与运动运动启动运动皮层谷氨酸能神经元激活信号传导皮质脊髓通路传播-动作调节基底神经节多巴胺调控协调控制小脑谷氨酸和平衡GABA神经递质与疼痛内源性阿片肽下行抑制通路谷氨酸增强下调疼痛信号中缝核抑制疼痛促进疼痛信号传递5-HT神经递质与神经可塑性长时程增强突触效能增强，谷氨酸主导长时程抑制突触效能减弱，内源大麻素参与神经递质调控突触连接强度的改变神经递质研究的未来方向单细胞分辨率1实时监测单个神经元递质释放环路特异性2特定神经环路递质动态光遗传技术3精确控制特定神经元群体个体化分析4个体递质谱系差异研究神经递质与人工智能神经递质启发计算脑机接口技术模拟神经网络多模式信号处理模型解码神经递质活动模式复制递质调控学习过程总结与展望基础研究重要性跨学科合作未来方向理解脑功能的分子基础生物学、化学、医学、计算机科学精准调控特定神经递质系统。