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神经递质、受体和转运蛋白

什么是神经传递?

神经元是 CNS 细胞,能够通过一个称为神经传递的过程接收和传递电化学信号。神经元的解剖学结构有利于信息的接收和扩散:轴突向神经元发送信号,树突接收来自其他神经元的信号。

根据神经元释放的信号类型,可将神经元分为兴奋性神经元或抑制性神经元。这些信号能够超极化或去极化它们的靶标神经元。其他有助于神经元分类的特征包括神经元极性、形态、解剖学定位、蛋白表达谱以及信息定向流。

神经递质是什么以及它们有什么作用?

从神经元和外神经系统开始的神经传递通过一系列胞内活动,从而介导电信号的传播。两个细胞之间的胞外间隙是突触,因此,信号源是突触前细胞,而接收的神经元则是突触后细胞。神经递质是信号转导分子,会在突触后膜上产生兴奋性或抑制性反应,从而传播或阻止动作电位。

神经递质可分为小分子或神经肽。小分子神经递质的合成发生在局部 - 轴突末梢内,而神经肽则比小分子要大得多,因此在细胞体内合成。

氨基酸

  • 谷氨酸:是 CNS 中最常见的神经递质,在脑细胞中广泛表达,具有兴奋性性质,并且在记忆和学习方面起到主要作用
  • GABA(γ-氨基丁酸):一种具有广泛功能(包括调节焦虑)的抑制性神经递质。
  • 天冬氨酸:一种在腹侧脊髓中表达的兴奋性神经递质
视网膜 GAD1 免疫荧光法

使用 GAD1 (A9A5X) Rabbit mAb(绿色)对大鼠视网膜细胞进行共聚焦免疫荧光分析。肌动蛋白纤丝用 DyLight™ 554Phalloidin #13054(红色)标记。蓝色伪彩 = DRAQ5® #4084(DNA 荧光染料)。

PSD95 免疫荧光法大鼠脑细胞

使用 PSD95 (D27E11) XP® Rabbit mAb(红色)和 Neurofilament-L (DA2) Mouse mAb #2835(绿色)对大鼠小脑细胞进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩 = DRAQ5® #4084(DNA 荧光染料)。

单胺类

  • 多巴胺:一种已知在情绪和成瘾中起到作用,但也在控制姿势和运动方面起着主要作用的神经调节性神经递质。脑细胞中的多巴胺表达降低与帕金森病的肌肉功能障碍有关。
  • 色拉托宁:一种已知能使情绪稳定和调节睡眠周期的抑制性神经递质。
  • 去甲肾上腺素:一种由肾上腺释放以提高警觉性的兴奋性神经递质。焦虑与极高水平的去甲肾上腺素有关。
  • 肾上腺素:一种使心率和血压升高来刺激身体“或战或逃”反应的兴奋性神经递质。
  • 组胺:一种与炎症反应和血管舒张有关的兴奋性神经递质
酪氨酸羟化酶免疫荧光法

使用 Tyrosine Hydroxylase (A8Y7R) Rabbit mAb(绿色)和 Neurofilament-L (DA2) Mouse mAb #2835(红色)对低倍放大(左图)的大鼠黑质进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩 = DRAQ5® #4084(DNA 荧光染料)。

  • 神经肽 Y:一种在脂肪生成、饱腹感和血管收缩中起到作用的抑制性神经递质
  • 生长抑素:一种在消化系统以及下丘脑中产生的,并且可抑制胰岛素和胰高血糖素分泌的抑制性神经递质

其他神经递质

  • ATP:通过提升突触后信号传递的速度而介导神经元和胶质细胞信号转导中的重要介导物。
  • 腺苷:可抑制乙酰胆碱释放并增加 cAMP 的 ATP 的降解产物;在缺氧、缺血和神经炎症条件下有神经保护作用
  • 乙酰胆碱:一种在肌肉功能中起着重要作用的兴奋性神经递质
  • 一氧化氮:氧化性自由基,是一种强效血管扩张药,并且能够诱导乙酰胆碱、儿茶酚胺及其他神经递质的释放

神经传递是如何发生的?

神经递质的释放取决于胞内电压的变化,而突触前细胞中的配体和门控离子通道会介导胞内电压。细胞去极化会导致动作电位在整个轴突中传播。在突触前末梢,钙内流会刺激神经递质囊泡的胞外释放。

在穿过突触后,神经递质结合树突上的突触后受体,随后产生兴奋性或抑制性反应。

在动作电位之后,突触前细胞使用离子通道的动作和依赖于 ATP 的转运蛋白进行再极化。在由突触间隙转运和介导的再循环到其最初轴突末梢的过程中,所发生的神经递质酶降解,或转运蛋白介导的星形胶质细胞摄取会终止神经传递。

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