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神經介質
化學突觸傳遞中的特定化學物質
神經介質（neurohumour）又稱神經遞質，在化學突觸傳遞中擔當信使的特定化學物質。簡稱遞質。隨著神經生物學的發(fā)展，陸續(xù)在神經系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了大量神經活性物質。
種類介紹
1、乙酰膽堿：最早被鑒定的遞質。脊椎動物骨骼肌神經肌肉接頭、某些低等動物如軟體、環(huán)節(jié)和扁形動物等的運動肌接頭等，都是以乙酰膽堿為興奮性遞質。脊椎動物副交感神經與效應器之間的遞質也是乙酰膽堿，但有的是興奮性的（如在消化道），有的是抑制性的（如在心?。?。1932年，中國生理學家張錫鈞和J.H.加德姆所開發(fā)的以蛙腹直肌標本定量測定乙酰膽堿的方法，對乙酰膽堿的研究起了重要作用，至今仍有應用價值。
2、兒茶酚胺：包括去甲腎上腺素（NAd）、腎上腺素(Ad)和多巴胺（DA）。交感神經節(jié)細胞與效應器之間的接頭是以去甲腎上腺素為遞質。
4、氨基酸遞質：被確定為遞質的有谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）和甘氨酸（Gly）。谷氨酸是甲殼類神經肌肉接頭的遞質。γ氨基丁酸首先是在螯蝦螯肢開肌與抑制性神經纖維所形成的接頭處發(fā)現(xiàn)的遞質。后來證明γ-氨基丁酸也是中樞的抑制遞質。以甘氨酸為遞質的突觸主要分布在脊髓中，也是抑制性遞質。
5、多肽類神經活性物質：近年來發(fā)現(xiàn)多種分子較小的肽具有神經活性，神經元中含有一些小肽，雖然還不能肯定它們是遞質。如在消化道中存在的胰島素、胰高血糖素和膽囊收縮素等都被證明也含于中樞神經元中.。
前文已述及突觸傳遞是通過突觸前膜釋放化學遞質來完成的（非突觸性化學傳遞的情況也是如此）。一個化學物質被確認為神經遞質，應符合以下條件：①在突觸前神經元內具有全盛遞質的前體物質和合成酶系，能夠合成這一遞質；②遞質貯存于突觸小泡以防止被胞漿內其它酶系所破壞，當興奮沖動抵達神經末梢時，小泡內遞質能釋放入突觸間隙；③遞質通過突觸間隙作用于突觸后膜的特殊受體，發(fā)揮其生理作用，用電生理微電泳方法將遞質離子施加到神經元或效應細胞旁，以模擬遞質釋放過程能引致相同的生理效應；④存在使這一遞質失活的酶或其他環(huán)節(jié)（攝取回收）；⑤用遞質擬似劑或受體阻斷劑能加強或阻斷這一遞質的突觸傳遞作用。在神經系統(tǒng)內存在許多化學物質，但不一定都是神經遞質，只有符合或基本上符合以上條件的化學物質才能認為它是神經遞質。關于神經遞質，首先是在外周迷走神經對心臟抑制作用的環(huán)節(jié)上發(fā)現(xiàn)的。
分類
（一）外周神經遞質
1、乙酰膽堿
在蛙心灌注實驗中觀察到，刺激迷走神經時蛙心活動受到抑制，如將灌流液轉移到另一蛙心制備中去，也可引致后一個蛙心的抑制。顯然在迷走神經興奮時，有化學物質釋放出來，從而導致心臟活動的抑制。后來證明這一化學物質是乙酰膽堿，乙酰膽堿是迷走神經釋放的遞質。以后在許多其他器官中（例如胃腸、膀胱、頜下腺等），刺激其副交感神經也可在灌注液中找到乙酰膽堿。由此認為，副交感神經節(jié)后纖維都是釋放乙酰膽堿作為遞質的。釋放乙酰膽堿作為遞質的神經纖維，稱為膽堿能纖維。
自主神經系統(tǒng)神經末梢的化學傳遞
人進行了上頸交感神經節(jié)的灌流，見到刺激節(jié)前纖維可以灌流液中獲得乙酰膽堿，所以節(jié)前纖維的遞質也是乙酰膽堿?，F(xiàn)已明確軀體運動纖維也是膽堿能纖維。節(jié)前纖維和運動神經纖維所釋放的乙酰膽堿的作用，與菸堿樣作用（N樣作用）；而副交感神經節(jié)后纖維所釋放的乙酰膽堿的作用，也毒蕈堿的藥理作用相同，稱為毒蕈堿樣作用（M樣作用）。
2、去甲腎上腺素
交感神經節(jié)后纖維的遞質比較復雜。本世紀初，有人見到腎上腺素對效應器的廣泛作用與交感神經的作用極為相似，因此設想交感神經可能是通過末梢釋放腎上腺素而對效應器起作用的。后來，在貓的實驗中觀察到，刺激支配尾巴的交感神經可以引致尾巴上毛的豎立和血管收縮，同時該動物的去神經支配的心臟活動加速；如果將自尾巴回流的靜脈結扎，再刺激這一交感神經就只能引致尾巴上毛的豎立和血管收縮，卻不能引致心臟活動的加速。由此設想，支配尾巴的交感神經末梢能釋放一種化學物質，由靜脈回流于心臟，這種物質在當時稱為交感素。交感素比乙酰膽堿的性質穩(wěn)定，當有大量釋放時不易破壞，在一般情況下有可能經血液循環(huán)作用于較為遠隔的效應器官。后來，在刺激支配其他器官的交感神經時，均證明靜脈血中出現(xiàn)交感素。曾有人指出，交感素是去甲腎上腺素和腎上腺素的混合物，而主要是去甲腎上腺素?，F(xiàn)已明確，在高等動物中由交感神經節(jié)后纖維釋放的遞質僅是去甲腎腺上素，而不含腎上腺素；因為在神經末梢只能合成去甲腎上腺素，而不能進一步合成腎上腺素，由于末梢中不含合成腎上腺素所必需的苯乙醇胺氮位甲基移位酶。釋放去甲腎上腺素作為遞質的神經纖維，稱為腎上腺素能纖維。但是，不是所有的交感神經節(jié)后纖維都是腎上腺素能纖維，像支配汗腺的交感神經和骨骼肌的交感舒血管纖維卻是膽堿能纖維。
自主神經的節(jié)后纖維除膽三能和腎上腺素能纖維外，還有第三類纖維。第三類纖維末梢釋放的遞質是嘌呤類和肽類化學物質。有人在實驗中觀察到，刺激這類神經時實驗標本灌流液中可以找到三磷酸腺苷及其分解產物；而三磷酸腺苷對有腸肌的作用與這類神經的作用極相似，兩者均可引致腸肌的舒張和腸肌細胞電位的超極化。因此認為這類神經末梢釋放的遞質是三磷酸腺苷，是一種腺嘌呤化合物。但也有人認為這類神經釋放的遞質是肽類化合物，因為免疫細胞化學的研究證實自主神經某些纖維末梢的大顆粒囊泡中含有血管活性腸肽，刺激迷走神經時能引致血管活性腸肽的釋放。血管活性腸肽能使胃腸平滑肌舒張，胃的容受性舒張可能就是由于迷走神經節(jié)后纖維釋放血管活性腸肽遞質而實現(xiàn)的。第三類纖維是非膽堿能和非腎上腺素能纖維，主要存在于胃腸，其神經元細胞體位于壁內神經叢中；在胃腸上部它接受副交感神經節(jié)前纖維的支配。
（二）中樞神經遞質
1、乙酰膽堿
閏紹細胞（Renshawcell）是脊髓前角內的一種神經元，它接受前角運動神經元軸突側支的支配，它的活動轉而反饋抑制前角運動神經元的活動。目前知道，前角運動神經元支配骨骼肌的接頭處遞質為乙酰膽堿，則其軸突側支與閏紿細胞發(fā)生突觸聯(lián)系，也必定釋放乙酰膽堿作為遞質。用電生理微電泳法將乙酰膽堿作用于閏紹細胞，確能引致其放電；用N型受體阻斷劑后，乙酰膽堿的興奮作用即被阻斷，說明這一突觸聯(lián)系的乙酰膽堿作用與神經肌接頭處一樣都是N樣作用。
腦干網狀結構上行激動系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)似乎都存在乙酰膽堿遞質。例如，腦干腦狀結構內某些神經元對乙酰膽堿敏感；刺激中腦網狀結構使腦電出現(xiàn)快波時，皮層的乙酰膽堿釋放明明顯增加；用組織化學法顯示腦干網狀結構的乙酰膽堿上行通路，發(fā)現(xiàn)其與腦干網狀結構上行激動系統(tǒng)通路有相似之外。
此外，邊緣系統(tǒng)的梨狀區(qū)、杏仁核、海馬內某些神經元對乙酰膽堿也起興奮反應，這種反應能被阿托品阻斷，說明這些部位也可能存在乙酰膽堿遞質系統(tǒng)。
綜上所述，乙酰膽堿肯定是中樞的遞質，而且分布比較廣泛。
2、單胺類遞質
多巴胺遞質系統(tǒng)主要包括三部位：黑質-紋狀體部分、中腦邊緣系統(tǒng)部分和結節(jié)、漏斗部分。黑質-紋狀體部分的多巴胺能神經元位于中腦黑質，其神經纖維投射到紋狀體。腦內的多巴胺主要由黑質制造，沿黑質-紋狀體投射系統(tǒng)分布，在紋狀體貯存（其中以尾核含量最多）。破壞黑質或切斷黑質-紋狀體束，紋狀體中多巴胺的含量即降低。用電生理微電泳法將多巴胺作用于紋狀體神經元，主要起抑制反應。中腦位于邊緣部分的多巴胺能神經元位于中腦腳間核頭端的背側部位，其神經纖維投射到邊緣前腦。結節(jié)-漏斗部分的多巴胺能神經元位于下丘腦弓狀核，其神經纖維投射到正中隆起。
去甲腎上腺素系統(tǒng)比較集中，極大多數的去甲腎上腺素能神經元位于低位腦干，尤其是中腦網狀結構、腦橋的藍斑以及延髓網狀結構的腹外側部分。按其纖維投射途徑的不同，可分為三部分：上行部分、下行部分和支配低位腦干部分。上行部分的纖維投射到大腦皮層，邊緣前腦和下丘腦。下行部分的纖維下達脊髓背角的膠質區(qū)、側角和前角。支配低位腦干部分的纖維，分布在低位腦干內部。
5-羥色胺遞質系統(tǒng)也比較集中，其神經元主要位于低位腦干近中線區(qū)的中縫核內。按其纖維投射途徑的不同，也可分為三部分：上行部分、下行部分和支配低位腦干部分。上行部分的神經元位于中縫核上部，其神經纖維投射到紋狀體、丘腦、下丘腦、邊緣前腦和大腦皮層。腦內5-羥色胺主要來自中縫核上部，破壞中縫核上部可使腦內5-羥色胺含量明顯降低。下行部分的神經元位于中縫核下部，其神經纖維下達脊髓背角的膠質區(qū)、側角和前角。支配低位腦干部分的纖維，分布在低位腦干內部。
3、氨基酸類
例如谷氨酸、門冬氨酸、甘氨酸和γ-氨基丁酸。
在腦脊髓內谷氨酸含量很多，分布很廣，但相對來看，大腦半球和脊髓背側部分含量較高。用電生物微電泳法將谷氨酸作用于皮層神經元和脊髓運動神經地，可引致突觸后膜出現(xiàn)類似興奮性突觸后電位的反應，并可導致神經元放電。由此設想，谷氨酸可能是感覺傳入神經纖維（粗纖維類）和大腦皮層內的興奮型遞質。
γ-氨基丁酸在大腦皮層的淺層和小腦皮層的浦肯野細胞層含量較高。用電生理微電泳法將γ-氨基丁酸作用于大腦皮層神經元和前庭外側核神經元（直接受小腦皮層浦肯野細胞支配），可引致突觸后膜超極化。由此設想，γ-氨基丁酸可能是大腦皮層部分神經元和小腦皮層浦肯野細胞的抑制性遞質。此外，紋狀體-黑質的纖維，也是釋放γ-氨基西酸遞質的。
上述的抑制是突觸后膜發(fā)生超極化而發(fā)生的，因此是突觸后抑制。所以甘氨酸和γ-氨基丁酸均是突觸后抑制的遞質。已知，γ-氨基丁酸也是突觸前抑制的遞質；當γ-氨基丁酸作用于軸突末梢時可引致末梢支極化，使末梢在沖動抵達時遞質釋放量減少，從而產生抑制效應（參見第二節(jié)）。γ-氨基丁酸對細胞體膜產生超極化，而對末梢軸突膜卻產生去極化，其機制尚不完全清楚。有人認為，γ-氨基丁酸的作用是使膜對CI-的通透性增升高；在細胞體膜對CI-的通透性升高時，由于細胞外CI-濃度比細胞內CI-濃度高，CI-由細胞外進入細胞內，因此產生超極化；在末梢軸突膜對CI-通透性升高時，由于軸漿內CI-濃度比軸突外CI-高，CI-由軸突內流向軸突外，因此產生去極化。所以γ-氨基丁酸的作用是使CI-通透性升高，造成超極化還是去極化，取決于細胞內外CI-的濃度差。
4、肽類
早已知道神經元能分泌肽類化學物質，例如視上核和室旁核神經元分泌升壓素（九肽）和催產素（九肽）；下丘腦內其他肽能神經元能分泌多種調節(jié)腺垂體活動的多肽，如促甲狀腺釋放激素（TRH，三肽）、促性腺素釋放激素（GnRH，十肽）、生長抑素（GHRIH，十四肽）等。由于這些肽類物質在分泌后，要通過血液循環(huán)才能作用于效應細胞，因此稱為神經激素。但現(xiàn)已知，這些肽類物質可能還是神經遞質。例如，室旁核有向腦干和脊髓投射的纖維，具有調節(jié)交感和副交感神經活動的作用（其遞質為催產素），并能抑制痛覺（其遞質為升壓素）。在下丘腦以外腦區(qū)存在TRH和相應的受體，TRH能直接影響神經元的放電活動，提示TRH可能是神經遞質。
腦內具有嗎啡樣活性的多肽，稱為阿片樣肽。阿片樣肽包括β-內啡肽、腦啡肽和強啡肽三類。腦啡肽是五肽化合物，有甲硫氨酸腦啡肽（M-ENK）和亮氨酸腦啡肽（L-ENK）兩種。腦啡肽與阿片受體常相伴而存在，微電泳啡肽可命名大腦皮層、紋狀體和中腦導水管周圍灰質神經元的放電受到抑制。腦啡肽在脊髓背角膠質區(qū)濃度很高，它可能是調節(jié)痛覺纖維傳入活動的神經遞質。
腦內還有胃腸肽存在，例如膽囊收縮素（CCK）、促胰液素、胃泌素、胃動素、血管活性腸肽、胰高血糖素等。CCK有抑制攝食行為的作用。許多膽堿能神經元中含有血管活性腸肽，它可能具有加強乙酰膽堿作用的功能。此外，腦內還有其他肽類物質，例如P物質、神經降壓素、血管緊張素Ⅱ等。P物質是十一肽，它可能是第一級感覺神經元（屬于細纖維類）釋放的興奮性遞質，與痛覺傳入活動有關。神經降壓素在邊緣系統(tǒng)中存在。血管緊張素Ⅱ的主要作用可能在于調節(jié)單受類纖維的遞質釋放。
5、其他可能的遞質
近來年研究指出，一氧化氮具有許多神經遞質的特征。某些神經元含有一氧化氮合成酶，該酶能使精氨酸生成一氧化氮。生成的一氧化氮從一個神經元彌散到另一神經元中，而后作用于鳥苷酸環(huán)化酶并提高其活力，從而發(fā)揮出生理作用。因此，一氧化氮是一個神經元間信息溝通的傳遞物質，但與一般遞質有區(qū)別：①它不貯存于突觸小泡中；②它的釋放不依賴于出胞作用，而是通過彌散；③它不作用于靶細胞膜上的受體蛋白，而是作用于鳥苷酸環(huán)化酶。一氧化氮與突觸活動的可塑性可能有關，因為用一氧化氮合成酶抑制劑后，海馬的第時程增強效應被完全阻斷。此外，組織胺也可能是腦內的神經遞質。
信使乙酰膽堿阿托品骨骼肌胰高血糖素
突觸傳遞多肽類邊緣系統(tǒng)兒茶酚胺氨基酸
抑制性5-羥色胺閏紹細胞神經元突觸小泡
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