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第二节 传出神经系统的递质和受体

药物对传出神经系统的主要作用靶位是其递质和受体,可通过影响递质的合成、贮存、释放、代谢等环节或通过直接与受体结合而产生生物学效应。

一、传出神经系统的递质

神经递质种类繁多,按生理功能分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质;按化学结构分为胆碱类、单胺类、氨基酸类、肽类、嘌呤类和脂类;按部位分为中枢神经递质和外周神经递质。介导传出神经系统冲动传导的化学递质主要是乙酰胆碱和去甲肾上腺素。

1.乙酰胆碱

ACh 主要在胆碱能神经末梢合成,少量在胞体内合成。在胆碱乙酰化酶(choline acetylase,ChAT)的催化下,由胆碱(choline)和乙酰辅酶A(acetyl coenzyme A,AcCoA)合成。然后进入囊泡内,与ATP和囊泡蛋白共同贮存。当神经冲动到达神经末梢时,激发细胞外的Ca 2+ 内流,进入神经末梢,促使囊泡膜与突触前膜融合,形成裂孔,囊泡内的ACh 以胞裂外排(exocytosis)的方式释放到突触间隙,与突触后膜上的受体结合产生效应。“量子化释放(quantal release)”学说认为囊泡是运动神经末梢释放ACh 的单元(每个囊泡可释放5000 个左右的ACh 分子,即为1 个“量子”),静息状态时即有少数囊泡释放ACh(自发性释放),可见终板电位,但因量少不足以引起动作电位。当200~300 个以上的囊泡同时释放ACh,ACh 量剧增时,即可引起动作电位而产生效应。释放后的ACh在突触间隙数毫秒之内即被乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)水解,生成胆碱和乙酸,有1/3~1/2 的胆碱可被胆碱能神经摄取,作为合成ACh 的原料再利用。

2.儿茶酚胺类

NA、肾上腺素(adrenaline,AD)、DA 等均属具有儿茶酚结构的生物胺,统称儿茶酚胺类递质,它们的释放、消除方式基本相似。

NA 主要在去甲肾上腺素能神经末梢合成。从血液进入神经元的酪氨酸(tyrosine)经酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase)催化生成多巴(dopa),再经多巴脱羧酶催化生成DA,DA 进入囊泡,由多巴胺β-羟化酶(dopamine β-hydroxylase,DβH)催化转化为NA,NA 与ATP 和嗜铬颗粒蛋白结合贮存于囊泡中。在肾上腺髓质,NA 还可在去甲肾上腺素 N -甲基转移酶的催化下转变为AD。当神经冲动到达神经末梢时,同样以胞裂外排的方式将囊泡内容物(NA、ATP、DA 和DβH 等)一并排出至突触间隙。释放出的NA 作用于突触后膜(或前膜)的受体,产生生物学效应。NA 失活过程有摄取机制和酶催化2 种方式。突触前膜将释放的NA 摄取入神经末梢,使其作用消失,称为摄取1(uptake 1)。释放量75%~95%的NA 通过突触前膜上胺泵的主动转运被摄入。摄入神经末梢的NA 可被转运进入囊泡中贮存,以供再次释放。部分未进入囊泡中的NA 被线粒体膜上的单胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)破坏。非神经组织(如心肌、平滑肌等)也能摄取NA,称为摄取2(uptake 2)。摄入组织细胞内,被儿茶酚氧位甲基转移酶(catechol- O -methyltransferase,COMT)和MAO 所破坏。也有少量NA 从突触间隙扩散到血液,被肝、肾等组织的COMT 和MAO 代谢。

二、传出神经系统的受体

根据与受体选择性结合的递质或药物的不同,为传出神经系统受体命名。能与ACh 结合的受体称为胆碱受体(choline receptors)。副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜上的胆碱受体对以毒蕈碱(muscarine)为代表的拟胆碱药较为敏感,故将这部分受体称为毒蕈碱型胆碱受体(muscarinic receptor),即M 胆碱受体(M 受体);位于神经节和神经肌肉接头的胆碱受体对烟碱(nicotine)较敏感,故将其称为烟碱型胆碱受体(nicotine receptor),即N 胆碱受体(N 受体)。能与NA 或AD 结合的受体称为肾上腺素受体(adrenoceptor),分布于大部分交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜上,属于G 蛋白偶联受体,又可分为α肾上腺素受体(α受体)和β肾上腺素受体(β受体)。

(一)胆碱受体
1.M受体

属于与鸟核苷酸结合调节蛋白(G 蛋白)偶联的超家族受体,目前发现了5 种不同基因编码的M 受体亚型,即M 1 、M 2 、M 3 、M 4 和M 5 受体。M 受体主要分布于胆碱能神经节后纤维所支配的效应器上,如心脏、胃肠道平滑肌、膀胱逼尿肌、瞳孔括约肌和各种腺体。M 1 受体主要分布于中枢神经系统、外周神经组织和腺体细胞;M 2 受体主要分布于心脏组织;M 3 受体主要分布于平滑肌和腺体细胞;M 4 和M 5 受体主要分布于中枢神经系统,具体作用尚不清楚。

2.N受体

属于配体门控离子通道型受体。根据其分布部位不同可分为神经节突触N 受体,即为N N 受体(nicotinic neuronal);神经肌肉接头N 受体,即为N M 受体(nicotinic muscle)。

(二)肾上腺素受体
1.α受体

根据特异性激动药和阻断药不同,分为α 1 和α 2 受体2 种亚型。每种亚型均被克隆出3 种亚型基因,即α 1A 、α 1B 、α 1C 和α 2A 、α 2B 、α 2C 。α 1 受体是突触后膜受体,主要分布在血管、肠、尿道平滑肌,以及心脏和肝脏。α 2 受体主要存在于去甲肾上腺素能神经末梢突触前膜,通过负反馈机制调节去甲肾上腺素的释放,间接影响神经和组织的反应。α 2 受体也可存在于突触后膜上,如大脑皮质、子宫、腮腺等处。

2.β受体

可进一步分为β 1 、β 2 和β 3 受体3 种亚型。β 1 受体主要分布于心脏组织中,占心脏β受体总数的80%左右,激活时表现为心脏兴奋;β 2 受体主要分布于支气管、血管平滑肌细胞上,激活时表现为抑制效应,即支气管、血管平滑肌舒张;β 3 受体主要分布于脂肪细胞,参与脂肪代谢的调节。

(三)多巴胺受体

能选择性地与多巴胺结合的受体称为多巴胺受体(dopamine receptor,D 受体),分为D 1 、D 2 、D 3 和D 4 受体4 种亚型。在外周组织主要为D 1 受体,分布于肾血管、肠系膜血管等效应器,激动时可引起血管舒张。

(四)突触前膜受体

受体不仅存在于突触后膜,还存在于突触前膜,突触前膜的受体称为突触前膜受体(presynaptic receptor)。突触前膜受体的作用在于调节神经末梢的递质释放。例如肾上腺素能纤维末梢的突触前膜上存在α 2 受体,当末梢释放的NA 在突触前膜处超过一定量时,即能与突触前膜α 2 受体结合,从而反馈性抑制末梢神经释放NA,即通过负反馈调节末梢递质释放能量的作用。在应用α受体拮抗药后,这种反馈抑制被阻断,则不能调节末梢合成和释放NA。由于突触前膜受体是感受神经末梢自身释放的递质的,因此又称为自身受体(autoreceptor)。 QLnvlEKbvpMGOeXOUgvJ11gRCbzCZ5FkKqS5MmQeOpv+32F06OX3ZmG1MJC2OedS

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