烟碱型乙酰胆碱受体在神经传递中对突触结构的调制作用
α7烟碱型乙酰胆碱受体调节巨噬细胞活性干预骨性关节炎的机制研究
α7烟碱型乙酰胆碱受体调节巨噬细胞活性干预骨性关节炎的机制研究背景:骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是一种导致广大老年人群慢性残疾的退行性关节疾病。
尽管最近在改善OA症状的药物和手术方面取得了一些进展,但是仍然缺乏对关节炎症控制的最佳方法,这进一步导致软骨退化和疼痛加重。
本研究利用小鼠OA模型探讨了尼古丁在减轻关节炎症,减少软骨退化和缓解关节疼痛等方面的有效性和潜在机制。
方法:(1)通过向小鼠右膝关节内注射碘乙酸钠(monosodium iodoacetate,MIA)0.1 mg/10μL诱导小鼠OA模型。
(2)使用Von Frey Hairs检测小鼠机械痛阈值,考察尼古丁对骨性关节炎疼痛的作用。
(3)利用明胶酶谱法检测尼古丁对OA造模后膝关节MMP-9的影响。
(4)使用巨噬细胞系RAW264.7细胞和骨髓来源的巨噬细胞来探究尼古丁对脂多糖诱导的关节炎症的药理作用和机制。
(5)PI3K/Akt/NF-κB/MMP-9信号通路通过免疫印迹,免疫荧光和明胶酶谱法进行评估。
结果:连续28天腹腔给予尼古丁可以显著改善OA造模引起的小鼠机械性超敏反应,软骨退化和基质金属蛋白酶-9(matrix metallopeptidase-9,MMP-9)的上调,这些是小鼠骨性关节炎关节炎症的标志。
尼古丁的作用被选择性α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7 nicotinic acetylcholine receptor,α7-nAChR)阻断剂甲基牛扁亭碱(methyllycaconitine,MLA)所取消。
在RAW264.7细胞和小鼠原代骨髓来源的巨噬细胞中,尼古丁显著抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的MMP-9的产生。
此外,尼古丁以α7-nAChR 依赖性的方式显著增强磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)并且抑制激活的B细胞核因子κ轻链增强子(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,NF-κB)核转位,表明尼古丁通过作用于α7-nAChRs调节PI3K/Akt-NF-κB途径来抑制巨噬细胞产生MMP-9。
常见递质及受体类型
常见递质及受体类型神经递质在神经元之间的信息传递中扮演着至关重要的角色,它们是神经元之间通讯的化学信使。
常见的神经递质及其受体类型如下:1、乙酰胆碱(ACh):ACh是一种在突触传递中起重要作用的神经递质。
它主要参与乙酰胆碱能受体的信号转导。
乙酰胆碱能受体分为两种类型:M型和N 型。
M型受体主要分布在副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜上,而N型受体则主要分布在自主神经节前纤维所支配的细胞膜上。
2、谷氨酸(Glu):谷氨酸是一种兴奋性神经递质,在中枢神经系统中发挥着重要作用。
它主要参与谷氨酸受体的信号转导,谷氨酸受体分为四种类型:AMPA 型、NMDA型、Kainate型和Metabotropic型。
AMPA型和Kainate型受体属于离子型谷氨酸受体,NMDA型受体属于亲代谢型谷氨酸受体,而Metabotropic型受体则是G蛋白偶联型受体。
3、γ-氨基丁酸(GABA):GABA是一种抑制性神经递质,它在中枢神经系统中起着重要的调节作用。
它主要参与GABA受体的信号转导,GABA受体分为两种类型:GABAA型和GABAB型。
GABAA型受体是一种离子通道型受体,而GABAB型受体则是一种G蛋白偶联型受体。
4、5-羟色胺(5-HT):5-HT是一种在情绪、睡眠、食欲等方面起着重要作用的神经递质。
它主要参与5-HT受体的信号转导,5-HT受体分为多种亚型,包括5-HT1A、5-HT1B、5-HT2A、5-HT2B、5-HT3、5-HT4、5-HT5A、5-HT6和5-HT7等。
这些常见的递质及受体类型在神经系统中发挥着各种不同的功能,是维持人体正常生理活动不可或缺的成分。
如需更多关于“常见递质及受体类型”的相关信息,建议查阅相关文献或咨询生物学家获取帮助。
α7烟碱型乙酰胆碱受体与精神分裂症认知功能(综述)
(中 国心 理 卫 生 杂 志 ,2018,32 (4):324—328.)
基 金 项 目 :北 京 市 自然科 学 基金 — — DNA 甲基 化 及 相 关 基 因表 达 与 迟 发 性 运 动 障 碍 发病 机 制 的 关联 (7151005) 峨 黪
a7nAChR 由 502个 氨 基 酸 组 成 ,约 56kDa的 蛋 白 ,可 在外 周免 疫 细胞 和负 责学 习 、记 忆脑 区的 神经 元 中表 达 ,对 钙 离子 高度 敏感 ,参 与调节 细胞 间 的信号 转 导 和 神 经 递 质 释 放 。在 大 脑 中 ,突
触前膜 的 a7nAChR 主要位 于 一氨基 丁酸 (gamma— amino butyric acid,GABA) 能 和谷 氨 酸 能 神 经 末 端 ,e ̄7nAChR激 活后 通 过 增 强 囊 泡 和 突 触 前 膜 的 融合 、胞 吐及钙 内流兴奋 电压 依赖 性钙 通道 ,使 突 触前 膜 去 极 化 ,从 而 增 加 或 激 发 一 系 列 递 质 (包 括谷 氨 酸 、多 巴胺 、去 甲 肾上 腺 素 、乙 酰 胆 碱 和 GABA) 的释放 。突触后 膜 oHnAChR位 于致 密 区 J,该部 位钙 离 子 内流会 影 响环 磷 酸 腺 苷 (cy— clic adenosine monophosphate,cAMP) 反应 元 件结 合蛋 白的磷 酸 化 导 致 基 因 表 达 的 改 变 。 突 触 后 膜 a7nAChR 的兴奋 能 使 突 触 后 膜 去 极 化 而 直 接 兴 奋
烟碱型乙酰胆碱受体对大鼠前额叶皮层第一层神经元AMPA受体介导电流的调节
烟碱型乙酰胆碱受体对大鼠前额叶皮层第一层神经元AMPA受体介导电流的调节目的:前额叶第一层神经元与深层的神经元有关泛的突触连接,说明它在神经环路中有重要作用。
研究已经证明在第一层神经元中激活烟碱乙酰胆碱受体可以增强兴奋性神经递质传递。
本研究旨在了解尼古丁对大鼠前额叶皮层第一层神经元AMPA受体介导电流的调节,并初步探究其潜在的调节机制。
方法:采用全细胞膜片钳技术,在SD大鼠前额叶皮层第一层神经元中,采用电压钳模式记录诱发兴奋性突触后电流eEPSC,AMPA介导的电流,NMDA介导的电流,通过计算AMPA电流幅值与NMDA电流幅值的比值得到AMPA/NMDA的比率。
为明确其潜在机制,进一步在电压钳模式下记录微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic current,mEPSC)和配对脉冲比率(paired pulse ratio,PPR)。
结果:研究发现用分别用尼古丁(5μM,50μM,500μM)处理大鼠脑片,处理前后对比可发现尼古丁选择性增加AMPA介导电流和AMPA/NMDA比值,而对NMDA介导电流基本没有影响。
钳制电压分别为-70mV,-40 mV,-20 mV,+20 mV时,尼古丁可以增强诱发兴奋性突触后电流(eEPSC),而钳制电压在+40mV,+60mV时,尼古丁对eEPSC的增强效果被阻断。
选择性α-7烟碱型乙酰胆碱受体(α7-nAChR)拮抗剂methyllycaconitine,MLA(10nM)可以阻断尼古丁增加AMPA电流增强的效果,而α4β2烟碱型乙酰胆碱受体(α4β2-nAChR)拮抗剂dihydro-β-erythroidine,DHβE(1μM)对尼古丁增强AMPA介导电流的效果没有影响;尼古丁可以明显增加mEPSC的频率,但是对mEPSC的幅值没有影响,MLA可以阻断尼古丁增加mEPSC频率的效果,DHβE对尼古丁的效果没有影响;尼古丁处理后PPR减小,MLA阻断了尼古丁减小PPR的效果,而DHβE对尼古丁减小PPR的作用没有效果。
乙酰胆碱的受体及作用原理
乙酰胆碱的受体及作用原理乙酰胆碱是一种神经递质,它在神经元之间传递信号,并在细胞间传递化学信息。
乙酰胆碱通过与乙酰胆碱受体结合,发挥生理和药理作用。
乙酰胆碱受体主要包括胆碱能受体(nicotinic acetylcholine receptors, nAChRs)和胆碱能受体(muscarinic acetylcholine receptors, mAChRs)。
胆碱能受体主要分为两种类型:nAChRs和mAChRs。
nAChRs是离子通道受体,它们位于中枢神经系统(CNS)和周围神经系统(PNS)的突触后膜上,通过直接绑定乙酰胆碱和其他短链胆碱能药物来介导电信号的传递。
mAChRs为七次跨膜受体,是在胆碱能神经元突触结尾和其他体内神经元中发现的。
尽管mAChRs可以介导去极化,但它们主要通过G蛋白偶联的二级信号转导来发挥作用。
尽管在所有神经元中都发现了乙酰胆碱,但它尤其在CNS中起着重要的作用。
在CNS中,乙酰胆碱特别与注意、记忆和学习等高级认知功能相关。
而在PNS 中,乙酰胆碱则参与和调节多种生理过程,如传导肌肉运动和非神经元细胞的信号传递。
乙酰胆碱的受体作用原理主要通过两种机制来实现:离子通道和二级信号转导。
首先,当乙酰胆碱与nAChR结合时,nAChR的几个亚单位发生构象变化,导致离子通道开启。
这种通道的开启允许阳离子(主要是钠、钾和钙离子)进入或离开神经元,从而改变细胞的电位,产生兴奋或抑制性信号。
这些信号随后传递给下一个神经元或靶细胞,从而实现神经递质的功能。
其次,当乙酰胆碱与mAChR结合时,mAChR的内部结构也发生构象变化,导致G蛋白偶联,进而激活或抑制相关的二级信号通路。
这些二级信号通路可以调节细胞内的多种酶,改变细胞内信号分子的浓度,最终影响细胞的功能。
例如,乙酰胆碱的结合可以引起腺苷酸酶的激活,促使腺苷酸环化酶阳性或负性递质的产生,以及蛋白激酶的激活。
这些信号通过细胞内的蛋白质磷酸化、特定基因的转录和蛋白质合成等过程来调节细胞功能。
乙酰胆碱受体
乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体是一种神经递质受体,主要分布于中枢神经系统和周围神经系统中的突触间隙。
它是一种膜蛋白,可以与乙酰胆碱结合,从而触发细胞内一系列生物化学反应,进而影响神经信号的传导和神经细胞的功能。
乙酰胆碱受体有两种主要类型:尼古丁受体和胆碱受体。
尼古丁受体主要分布在神经肌肉接头和中枢神经系统的部分区域,它对尼古丁和乙酰胆碱敏感。
胆碱受体主要分布在中枢神经系统的其他区域,如海马、大脑皮层和嗅球等,并对胆碱敏感。
乙酰胆碱受体在神经递质的传递中起着重要的作用。
当乙酰胆碱与受体结合时,受体会发生构象改变,从而使细胞内产生信号传递链反应。
这些反应包括开放离子通道、激活二磷酸腺苷酸激酶等,进而导致细胞内钙离子浓度的改变和细胞功能的调节。
乙酰胆碱受体在中枢神经系统中的功能非常复杂,它参与了许多重要的神经递质系统。
例如,乙酰胆碱受体在海马中的活性对于学习和记忆的形成至关重要。
此外,乙酰胆碱受体还参与了运动控制、情绪调节、注意力和觉醒等多个生理过程。
乙酰胆碱受体与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,阿尔茨海默病患者的脑内乙酰胆碱受体含量显著降低,这也是导致记忆和认知功能障碍的重要原因之一。
因此,一些乙酰胆碱受体激动剂被广泛应用于阿尔茨海默病的治疗。
此外,乙酰胆碱受体还与一些神经肌肉疾病和精神疾病的发生相关。
例如,重症肌无力是一种典型的乙酰胆碱受体功能异常的疾病,由于抗体攻击乙酰胆碱受体而导致神经肌肉接头传导受损。
此外,一些精神疾病如精神分裂症和焦虑症也与乙酰胆碱受体的异常有关。
在药物研发领域,乙酰胆碱受体也是一个重要的靶点。
许多药物通过作用于乙酰胆碱受体来改变神经递质系统的功能。
例如,胆碱酯酶抑制剂可以增加乙酰胆碱的浓度,从而增强乙酰胆碱受体的激活。
这类药物广泛应用于治疗阿尔茨海默病和帕金森病等神经系统疾病。
总之,乙酰胆碱受体是一种重要的神经递质受体,在神经递质传递和神经细胞功能调节中发挥重要作用。
它参与了许多生理过程,并与多种疾病的发生相关。
论述题]试述乙酰胆碱在突触部位传递。
论述题]试述乙酰胆碱在突触部位传递。
乙酰胆碱(ACh)是一种重要的神经递质,在神经系统中发挥着广泛的作用。
它在神经元间的传递过程如下:
一、乙酰胆碱的作用及其在神经元间的传递过程
乙酰胆碱在神经系统中主要由胆碱能神经元合成并释放。
它通过作用于特异性的受体,引起下一个神经元的兴奋或抑制。
乙酰胆碱在神经元间的传递过程包括:合成、储存、释放和作用。
二、乙酰胆碱受体的类型及功能
乙酰胆碱受体(AChR)主要有两类:N型受体和M型受体。
N型受体主要存在于肌肉细胞,介导神经肌肉接头的兴奋传递;M型受体主要存在于中枢神经系统,参与神经元间的信息传递。
乙酰胆碱受体通过结合乙酰胆碱,引起受体通道的开放,从而改变细胞膜的通透性,实现神经信号的传递。
三、乙酰胆碱在神经元间传递的机制
乙酰胆碱在神经元间传递的机制包括:胞吐、扩散和囊泡运输。
胞吐是乙酰胆碱从突触前末梢释放到突触间隙的过程,扩散是指乙酰胆碱从突触间隙扩散到下一个神经元的受体部位,囊泡运输则是乙酰胆碱在神经元内的转运过程。
四、乙酰胆碱在神经系统中的应用
乙酰胆碱在神经系统中的应用广泛,例如在神经肌肉接头的兴奋传递、内脏反射、睡眠调节等方面都发挥着重要作用。
此外,乙酰胆碱还参与学习、记忆等认知过程。
研究发现,阿尔茨海默病等认知障碍疾病的发病机制与乙酰胆
碱水平降低有关。
因此,通过增加乙酰胆碱的浓度或激活乙酰胆碱受体,可以改善认知功能。
总之,乙酰胆碱在神经系统中具有重要作用,其作用机制和受体类型多样。
胆碱及其受体在神经调节功能修复中的应用前景
胆碱及其受体在神经调节功能修复中的应用前景近年来,神经科学领域取得了许多令人瞩目的突破,其中胆碱及其受体在神经调节功能修复中的应用前景备受关注。
胆碱是一种重要的神经递质,在人体的中枢神经系统中具有广泛的分布,参与了许多重要的生理功能。
胆碱通过与特定的受体结合,调节神经元之间的信息传递,对于维持正常的神经调节功能至关重要。
研究表明,胆碱在神经调节功能修复中发挥着重要的作用。
首先,胆碱通过与乙酰胆碱受体结合,促进神经元之间的通讯。
乙酰胆碱受体是一类在神经系统中广泛分布的受体,通过结合胆碱,促进神经传递。
在神经损伤后,大量乙酰胆碱受体会丧失活性,导致神经传递功能受损。
通过增加胆碱含量或促进乙酰胆碱受体的活性,可以增加神经元之间的通讯,从而促进神经调节功能修复。
其次,胆碱还能够促进神经元的存活和再生。
在神经损伤后,胆碱的含量会下降,导致神经元的功能和结构发生变化。
通过补充胆碱,可以恢复胆碱缺乏导致的神经元功能损害。
此外,胆碱也可以促进神经元的再生,加速受损区域的修复。
这些研究结果表明,胆碱在神经调节功能修复中具有重要的潜力。
进一步的研究还发现,胆碱及其受体在神经调节功能修复中的应用还有许多其他的潜在机制。
例如,胆碱可以通过抑制炎症反应,减轻神经损伤引起的炎症反应,从而保护神经元免受进一步的损伤。
此外,胆碱还可以调节神经营养因子的释放,提高神经细胞的养分供应,促进神经元的恢复和再生。
这些多重机制的作用相互协同,为胆碱及其受体在神经调节功能修复中提供了广阔的应用前景。
然而,要充分发挥胆碱及其受体在神经调节功能修复中的应用潜力,还需解决一系列的挑战和难题。
首先,我们需要深入了解胆碱及其受体在神经损伤后的变化机制,以及受体对外源性胆碱的响应方式。
其次,我们需要找到有效的途径将胆碱引入受损的神经系统,以最大限度地发挥其修复作用。
此外,还需要开发出更具选择性和高效性的胆碱受体激动剂,以避免激活其他不必要的途径。
总结起来,胆碱及其受体在神经调节功能修复中具有重要的应用前景。
论述题]试述乙酰胆碱在突触部位传递。
论述题]试述乙酰胆碱在突触部位传递。
【原创版】
目录
1.乙酰胆碱的生成与释放
2.乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体结合
3.乙酰胆碱受体的作用与传递过程
4.乙酰胆碱的灭活与重复利用
5.异常情况下的乙酰胆碱传递
正文
一、乙酰胆碱的生成与释放
乙酰胆碱(Ach)是一种重要的神经递质,在神经元之间起到传递信息的作用。
乙酰胆碱主要在神经元的胞体中合成,然后被包装进突触小泡,等待释放。
当神经冲动到达突触前膜时,突触小泡与突触前膜融合,释放乙酰胆碱到突触间隙。
二、乙酰胆碱与突触后膜的乙酰胆碱受体结合
乙酰胆碱在突触间隙中扩散,直到到达突触后膜。
乙酰胆碱与突触后膜上的乙酰胆碱受体(AchR)结合,形成受体 - 递质复合物。
这个过程使得乙酰胆碱受体发生构象改变,从而激活受体所在的通道,导致离子流动。
三、乙酰胆碱受体的作用与传递过程
乙酰胆碱受体激活后,离子通道开放,使得细胞外正离子流入细胞内,细胞内负离子流出细胞外。
这种离子流动导致突触后膜发生去极化,产生兴奋。
这个兴奋可以传递到下一个神经元,从而实现信息的传递。
四、乙酰胆碱的灭活与重复利用
乙酰胆碱在完成信息传递后,需要被灭活。
胆碱酯酶是负责分解乙酰胆碱的酶,它将乙酰胆碱分解为胆碱和乙酸,使得乙酰胆碱可以被再次利用。
这个过程有利于维持神经元之间信息传递的稳定。
五、异常情况下的乙酰胆碱传递
在某些疾病中,乙酰胆碱的传递可能受到影响。
例如,重症肌无力患者体内产生抗乙酰胆碱受体抗体,导致乙酰胆碱受体大量破坏,乙酰胆碱无法与受体结合,从而导致肌无力。
胆碱能受体在神经递质释放和神经退行性疾病中的作用
胆碱能受体在神经递质释放和神经退行性疾病中的作用胆碱能受体是一类广泛存在于人体中的受体蛋白,它们主要参与神经递质乙酰胆碱的信号传导过程,并参与调节多种生理过程。
在神经科学领域,胆碱能受体一直是研究的热点之一,因为它们与多种神经递质失衡和神经退行性疾病的发生密切相关。
一、胆碱能受体在神经递质释放中的作用神经递质是神经系统中传递信息的化学物质,乙酰胆碱是一种重要的神经递质,在大脑和其他神经系统中都有分布。
乙酰胆碱信号传递过程中,胆碱能受体被激活从而影响下游信号递传。
在胆碱能神经元释放乙酰胆碱时,它们会和靶细胞中的胆碱能受体结合,从而激活细胞内的信号传导通路,促进电信号的传播和神经肌肉的收缩等生理反应。
胆碱能受体在神经递质释放中的作用主要分为两类:一是作为乙酰胆碱的受体介导神经传递过程,包括神经肌肉接头和神经递质合成分泌等过程。
二是作为胆碱的受体参与调节多种生理过程,包括睡眠、大脑皮层活动、情绪等方面的调节。
二、胆碱能受体与神经退行性疾病的关系随着年龄的增长,胆碱能系统在人体中的功能正常退化,导致神经退行性疾病的发生和发展。
据研究,胆碱能受体与多种神经退行性疾病存在密切关系,包括阿尔兹海默症、亨廷顿病等等。
1. 阿尔兹海默症阿尔兹海默症是一种影响记忆和思考能力的神经退行性疾病,其发生和多种因素有关,包括胆碱能反应缺陷。
阿尔兹海默症患者大脑中的乙酰胆碱含量明显降低,胆碱能受体对乙酰胆碱的反应也减弱,这会影响神经传递的正常功能,从而出现记忆力、注意力等问题。
阿尔兹海默症治疗的方法主要包括药物治疗和行为干预,药物治疗中常用的药物就是胆碱酯酶抑制剂,该药物可以提高神经元中乙酰胆碱的含量,增强胆碱能受体对乙酰胆碱的反应,从而改善患者的认知功能。
2. 亨廷顿病亨廷顿病是一种遗传性的神经退行性疾病,其特点是大脑皮质、小脑和基底核等结构的神经元死亡和萎缩。
这种疾病的发生与神经元细胞内钙离子、谷氨酸的过度积累及线粒体损伤有关,而胆碱能受体在调节乙酰胆碱反应通路中也存在着重要作用。
乙酰胆碱受体结构与功能的研究进展
乙酰胆碱受体结构与功能的研究进展
乙酰胆碱受体是一种重要的神经递质受体,它在神经系统中起着关键的作用。
在过去的几十年中,对乙酰胆碱受体的结构和功能进行了广泛的研究,这些研究为我们深入了解神经递质受体的机制和功能提供了重要的基础。
乙酰胆碱受体分为两类:离子通道型乙酰胆碱受体和酪氨酸激酶型乙酰胆碱受体。
这两类受体在结构和功能上有显著的区别。
离子通道型乙酰胆碱受体是一种包括五个亚基的复合物,它们是α、β、γ、δ和ε亚基。
这些亚基共同形成一个五角形的结构,形成了一个离子通道。
当乙酰胆碱受体与乙酰胆碱结合时,它会导致离子通道打开,允许离子流动。
这种离子通道的开放导致神经细胞膜上的电位变化,从而产生神经冲动。
酪氨酸激酶型乙酰胆碱受体是一种通过激酶活性进行信号转导的膜受体。
它由一个α亚基和三个β亚基组成,每个β亚基都有一个酪氨酸激酶活性。
当乙酰胆碱受体与乙酰胆碱结合时,它会导致激酶活性的激活,从而启动下游信号通路。
这种信号通路对于调节细胞增殖、分化和存活等生物学过程至关重要。
近年来,对乙酰胆碱受体的研究重点已经从对结构的理解转向了对功能的探究。
目前,乙酰胆碱受体已经被证明在学习记忆、运动协调和自主神经系统调节等过程中起着重要的作用。
此外,乙酰胆碱受体还被认为是神经退行性疾病的重要治疗靶点。
针对乙酰胆碱受体的抑制剂和激动剂已经被广泛应用于临床治疗。
总之,乙酰胆碱受体在神经系统中具有重要的作用,在其结构和功能方面的研究仍然是正在不断深入发展的领域。
对其作用机制的深入理解将有助于我们更好地理解神经递质信号传导的过程,并为神经退行性疾病的预防和治疗提供新的途径。
烟碱的反应原理
烟碱的反应原理烟碱,也称为尼古丁,是一种有机化合物,化学式为C10H14N2。
它是一种碱性物质,通常提取自烟草中,具有刺激性和成瘾性,因此被广泛用作香烟中的成分。
烟碱在生物体内能够与神经系统产生特定的相互作用,因此对人体产生影响,使人产生兴奋和成瘾感。
本文将对烟碱的反应原理进行详细探讨。
烟碱主要存在于烟草中,包括香烟、雪茄和烟斗。
当香烟被点燃时,烟碱会随着烟雾被吸入人体内,然后通过呼吸道吸收。
烟碱在人体内的作用机制主要是通过与神经元表面的特定受体结合,从而影响神经递质的释放和神经元的兴奋性。
烟碱的分子结构中含有两个键合在一起的环状结构,这使得烟碱具有相对较强的碱性。
烟碱在碱性环境中会发生一系列化学反应,其中最重要的是它与乙酰胆碱受体的相互作用。
乙酰胆碱受体主要存在于神经元的突触前膜上,是神经递质乙酰胆碱的受体。
烟碱可以与乙酰胆碱受体结合,并激活其功能,从而影响神经递质的释放和神经元的兴奋性。
乙酰胆碱受体是一种离子通道受体,当烟碱与其结合时,会使得通道打开,导致离子进入神经元内部。
这些离子的进入使得神经元内部的电位发生改变,从而影响神经元的兴奋性。
此外,烟碱还能够促使神经元释放多巴胺等神经递质,导致人体产生愉悦感。
这些作用使得烟碱成为一种具有刺激性和成瘾性的物质。
值得一提的是,烟碱在体内的作用并不仅仅局限于乙酰胆碱受体。
研究表明,烟碱还可以影响多种神经元受体及离子通道,包括去甲肾上腺素受体、5-羟色胺受体、N-甲基-D-天冬氨酸受体等。
这些受体和通道在神经系统的调控中起着重要的作用,而烟碱的干预会对神经系统功能产生广泛的影响。
除了作用于神经系统外,烟碱还能够影响其他生物体内的反应。
研究表明,烟碱对心血管系统、免疫系统和代谢系统等亦有一定的影响。
这些效应使得烟碱成为一种具有多重生物学功能的物质,其在人体内的作用机制十分复杂。
从化学反应的角度来看,烟碱在人体内的作用主要是通过与受体和离子通道的结合,从而影响神经系统的功能。
【生理学课外读物】烟碱受体的研究简史
【生理学课外读物】烟碱受体的研究简史烟碱受体(nicotinicreceptor )是人们最早知道的离子通道型神经递质受体。
法国神经科学家Jean-PierreChangeux 在烟碱受体的鉴定方面做出了决定性的工作,并阐明了其功能结构的主要特性,尤其是调节部位(与递质或药物的结合部位)和活化部位(离子通道)的特性以及它的活化机制,证实了它的作用机制为立体变构的“分子开关”。
Jean-Pierre Changeux 受体的概念很早就被提出,几乎与酶的概念同时被提出,但它在分子水平的确定却比对酶的认识晚了得多年代。
药物和毒素的使用对受体的确定十分关键,人类利用药物和毒素来影响神经系统功能的历史一直可以追溯到人类起源的很早时期。
早在1857 年,法国著名生理学家Claude Bernard 就对箭毒产生肌肉麻痹的效应进行了实验研究,他指出箭毒并不损伤肌肉,也不损伤神经,而是阻断了运动神经与骨骼肌相连接的神经- 肌接头。
1905 年,英国生理理学家John Newport Langley 在 Bernard 工作的基础上,推测在神经末梢下方的肌肉表面存在可与烟碱和箭毒相结合的有接受力的物质,这是人类历史上第一次提出受体分子的概念。
虽然受体的概念早已被清楚地表述,但受体能否被确定仍存在许多疑问。
就连因分离出乙酰胆碱而获得1936 年诺贝尔奖的Henry Hallett Dale 也曾于1943 年对受体本身的理论提出了质疑。
然而,生物化学家 David Nachmansohn 则对受体的存在深信不疑。
在 20 世纪 30 年代后期, Nachmansohn 为逃避纳粹德国而来到巴黎。
不久,他便发现在一种鳗鱼(Torpedo )的电器官内含有丰富的胆碱能突触。
此时他已认识到受体是一种蛋白质,但他仍以酶催化部位的作用模式来解释受体与药物结合后产生效应的机制,他认为两者的差别主要在于酶是催化物质生成,而神经递质受体则起“穿孔”作用,允许离子跨膜流动,但这种表述不能很好地解释递质结合于受体后将如何引起离子通道开放的机制。
乙酰胆碱的作用与功效是什么
乙酰胆碱的作用与功效是什么
乙酰胆碱作用和功效是与受体结合传递神经信号。
乙酰胆碱是人体中重要的神经递质,神经兴奋传递到突触末梢时,神经末梢的钙离子通道开放,大量钙离子内流引起含有乙酰胆碱的囊泡移向突触前膜,并通过胞吐的方式释放出乙酰胆碱。
释放到突触间隙的乙酰胆碱和突触后膜上的受体结合,诱导突触后膜的阳离子通道开放,产生终板电位,引起肌肉收缩,是一个典型的电信号转化为化学信号再转化为电信号的过程。
乙酰胆碱作用于M受体产生瞳孔缩小、支气管痉挛、胃肠道平滑肌兴奋、腺体兴奋等M样症状,作用于N受体产生肌肉震颤、颈项强直、全身抽搐等N样症状。
乙酰胆碱酯酶在突触传感器的生物学功能及物理化学特性研究
乙酰胆碱酯酶在突触传感器的生物学功能及物理化学特性研究乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,简称AChE)是一种广泛存在于体内和体外神经组织细胞表面的酶类,也是神经化学信号传递的重要分子。
其主要作用是将突触后的乙酰胆碱分解为乙酰和胆碱,从而终止神经冲动的传递。
AChE对神经传递起着重要作用,一些神经递质处方药物的药理学作用主要是在抑制或刺激AChE的作用。
AChE的生物学功能及物理化学特性成为了生物医学和神经科学研究领域的核心问题之一。
AChE对神经系统的生物学功能及物理化学特性AChE是一个多产生于中枢神经系统、周围神经系统和胆碱能神经元的膜边缘酶,其分子量约为70kDa,具有高度的亲和性和特异性结合乙酰胆碱,其所处环境的物理化学性质对其生物学功能有着关键作用。
AChE的活性受到许多因素的调控,包括其自身的结构、催化中心以及与其他蛋白质或药物的相互作用。
AChE在神经系统中的生物学功能是多方面的。
它使得释放到突触前端的乙酰胆碱被调节释放最终使得神经冲动能够正确传递。
此外,AChE还参与整合和传递学习和记忆等智力活动。
由于AChE在若干疾病的发病和进展中发挥了重要作用,如阿尔茨海默病等,因此对AChE的生物学功能及其调控机制的研究具有重要的临床意义。
AChE在物理化学特性方面具有多种特性。
在一些传统物理化学分析方面的特性是其分子量直接影响AChE的生物学功能。
与神经元关键信号分子之间的相互作用和配合能力亦对其生物学功能产生影响。
此外,对AChE天然和人工合成的构型及其与有机溶剂相互作用机制、热稳定性和生化性质等方面的深入了解,对深入理解AChE的生物学功能和调控机制具有一定帮助。
AChE在突触传感器中的生物学功能及物理化学特性AChE在突触传感器中的生物学功能和物理化学特性也具有多种特殊性质。
突触传感器是神经递质信号转换和传递的主要场所,而AChE作为突触后的独特分子,在突触前后方面具有特殊的生物学功能。
杀虫剂分子靶标烟碱型乙酰胆碱受体研究进展
学
报
Vo . l 11
烟碱 型 乙酰 胆 碱 受体 ( n ico tinic acety lcho line recepto rs , nAChR s) 属于 配体 门控 离子 通道 蛋 白, 主要介导快速 兴奋性 神经传 导, 在昆虫 中广 泛分 布于中枢神经 系统 , 是杀 虫剂作 用的主 要靶 标之 一
[ 15] [ 18]
gam bia e 有 10 个亚基 ( A gam 1 9 , A gam 1) 、 蜜蜂 Ap ism ellifera 基 因组 中 存在 11 个 受体 亚 基基 因 ( Am e l 1 9, Am el 1 2) 。目前, 上述 3 种昆虫中完 整的 nAChR 基因组已经获知 , 它们拥有 在不同昆
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。
图 1 乙 酰胆碱受体 示意图 [ 4 ]
F ig. 1
Schem a tic illu stration o f nAChR s
( A 侧视图 , B 俯视图 , C 配体结合部 位 )
[ 4]
( A: S ide v iew, B: V ertical v iew, C: L igand b ind ing s i结构 域, 其 中包含竞 争 性结 合 区 , 之 后 紧 跟 3 个 跨 膜 结 构 TM 1 TM 3 ( TM 2 形成通道 ) 、 一 个巨 大的 胞内 环、 第 四个 跨 膜结构 域 TM 4 和 C 端胞外 区。两 个相 邻亚基 的 结合面是乙 酰胆碱 的结 合位点 区, 其 中一 些重 要 氨基酸构成 6 个环 , 即 loop A F ( 图 1) 。如果组成 受体的 5 个亚基相同 , 则称为同 型受体 ( 或同 型五 聚体 ) , 若亚 基不 同 , 则 称为 异 型受 体 ( 异型 五 聚 体 ) 。不同亚基组合形成 不同亚型的受体 , 由 于各 亚型受 体 在 药 理 学 上 特 性 的 不 同 , 因 而 呈 现 出 nAC hR 的多样性。与脊椎动物 nAC hR 不同的是 , 昆虫中的 nAChR 只在神经系统中表达。 1 . 1 昆 虫 烟 碱 型乙 酰 胆 碱 受 体亚 基 的 分 子 多 样性 目前已确定的脊椎动物乙酰 胆碱受体亚基 有 17 种 ( 1 10, 14 , , , )
乙酰胆碱受体定义
乙酰胆碱受体定义乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor)是一种位于神经细胞膜上的蛋白质,它在神经递质乙酰胆碱的信号传递中起着重要的作用。
乙酰胆碱受体是神经肌肉接头和神经系统中的主要受体之一,它们接受乙酰胆碱释放的信号,并将其转化为神经传递的化学信号。
乙酰胆碱受体可以被分为两类:离子通道型乙酰胆碱受体(ionotropic acetylcholine receptor)和代谢型乙酰胆碱受体(metabotropic acetylcholine receptor)。
离子通道型乙酰胆碱受体是一种离子通道,当乙酰胆碱结合到受体上时,离子通道会打开,使离子(如钠离子)进入或离开细胞,从而改变细胞膜的电位,产生神经传递。
代谢型乙酰胆碱受体则通过激活信号转导途径来传递乙酰胆碱的信号。
乙酰胆碱受体在神经肌肉接头中起到了特别重要的作用。
神经肌肉接头是神经细胞和肌肉纤维之间的连接点,它们通过乙酰胆碱的信号传递来控制肌肉的收缩。
当神经冲动到达神经肌肉接头时,乙酰胆碱释放到突触间隙中,并结合到神经肌肉接头上的乙酰胆碱受体上。
这激活了乙酰胆碱受体,使离子通道打开,钠离子进入肌肉纤维,导致肌肉收缩。
乙酰胆碱受体在神经系统中也起着重要的作用。
它们存在于中枢神经系统的神经元突触上,参与神经递质的传递。
乙酰胆碱受体的激活可以导致神经细胞内钙离子浓度的改变,进而影响神经细胞内的信号传递。
这些信号传递对于学习记忆、运动调节和情绪控制等神经系统功能至关重要。
乙酰胆碱受体还是许多药物的靶点,如肌肉松弛剂和阿托品等。
肌肉松弛剂通过作用于乙酰胆碱受体,阻断乙酰胆碱的结合,从而抑制神经肌肉传递,达到肌肉松弛的效果。
阿托品是一种乙酰胆碱受体拮抗剂,它通过阻断乙酰胆碱受体的激活来抑制某些自主神经系统的功能。
乙酰胆碱受体在许多疾病中也发挥着重要的作用。
例如,肌无力是一种由于乙酰胆碱受体功能异常而引起的神经肌肉传递障碍性疾病。
在肌无力患者中,免疫系统会产生针对乙酰胆碱受体的抗体,这些抗体会破坏乙酰胆碱受体的功能,导致肌肉无法正常收缩。
α7烟碱型乙酰胆碱受体与炎症的调节作用
α7烟碱型乙酰胆碱受体与炎症的调节作用
刘志刚
【期刊名称】《中国医药指南》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】在神经系统和非神经胆碱能系统(NNAS)中,α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)表现出良好的稳定性和丰富性,是典型N受体,属于典型介导神经抗炎通路的关键分子。
适量的促炎因子有利于激活免疫系统清除病原体,并可促进组织修复;过量的促炎因子则可造成组织损伤。
胆碱能神经抗炎通路对炎性反应的调节越来越受到人们的重视,本文主要综述α7nAChR在胆碱能抗炎途径、免疫活性细胞抗炎作用及血管内皮细胞上及抗炎作用。
【总页数】2页(P30-31)
【作者】刘志刚
【作者单位】济南市妇幼保健院儿科,山东济南250001
【正文语种】中文
【中图分类】R338
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烟碱乙酰胆碱受体及其激动剂的研究进展
烟碱乙酰胆碱受体及其激动剂的研究进展李健;巨修练【期刊名称】《世界农药》【年(卷),期】2007(29)5【摘要】烟碱乙酰胆碱受体是离子门控通道型受体,主要分布于神经节细胞膜和骨骼肌细胞膜上.烟碱乙酰胆碱受体激动剂作用于其受体,在神经兴奋性方面发挥着重要的作用.本文对哺乳动物及昆虫烟碱乙酰胆碱受体结构及其作用的研究进行了总结,特别是对烟碱乙酰胆碱受体激动剂作用于哺乳动物及昆虫烟碱乙酰胆碱受体的选择性机理进行了概括,为开发高效、安全的杀虫剂提供了参考.【总页数】5页(P1-5)【作者】李健;巨修练【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,武汉,430073;武汉工程大学化工与制药学院,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,武汉,430073【正文语种】中文【中图分类】TQ45【相关文献】1.α7烟碱型乙酰胆碱受体激动剂抑制骨水泥微粒刺激小鼠外周血单核细胞分泌炎性因子 [J], 沈凯;谭祖键;杨阜滨;张胜利;曹代桂;邓忠良2.α7-烟碱型乙酰胆碱受体激动剂对精神分裂症认知缺陷和阴性症状治疗:随机双盲对照研究的meta分析 [J], 金烨;王奇;王艳;刘梦曦;孙安吉;耿忠丽;林易玮;李晓白3.α7烟碱型乙酰胆碱受体激动剂后处理对高胆固醇血症大鼠心肌缺血-再灌注损伤中炎症反应的影响 [J], 田甜; 何君艺; 樊素雄; 马艳丽; 晋晓飞; 刘毅4.α7烟碱样乙酰胆碱受体激动剂后处理对高胆固醇血症大鼠在体心肌缺血/再灌注损伤的影响 [J], 温超;薛富善;王玉慧;金锦花5.α7烟碱型乙酰胆碱受体激动剂对体外循环致大鼠脑损伤时NLRP3炎症小体表达水平的影响及其机制研究 [J], 王俊;陈思思;陆惠琴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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烟碱型乙酰胆碱受体在神经传递中对突触结构的调制作用胆碱能神经元丧失是阿尔茨海默病的主要病理特征,人类影像学检查同样可以证实这一点。
基底核和内侧隔核胆碱能神经可支配大脑皮质和海马,并分别与参与认知任务。
因此,增强胆碱能传递与乙酰胆碱酯酶抑制剂可改善阿尔兹海默病患者的认知功能障碍。
同理,剥夺胆碱能传递乙酰胆碱受体或胆碱能神经纤维去神经支配遗传性就会严重损害实验动物的学习和记忆能力。
然而,针对α4β2和α7烟碱型乙酰胆碱受体化合物的临床试验结果却令人沮丧。
例如伐尼克兰片,是唯一可用的临床胆碱受体靶向药物,被批准用于戒烟,但未能改善阿尔茨海默病患者的认知能力。
日本立命馆大学的Hidekazu Tanaka教授指出胆碱受体靶向治疗阿尔茨海默病失败可能有以下几个原因:首先,阿尔茨海默病患者大脑中的烟碱型乙酰胆碱受体表达下调;第二,测试化合物效力不足:在胆碱受体亚基表达降低的条件下,只能激活烟碱型乙酰胆碱受体一小部分(约10%)的胆碱受体靶向化合物;第三,副作用:如胃肠道和与中枢神经系统相关的副作用会限制化合物治疗剂量。
为了规避这些副作用,现已开发出比完全激动剂具有更广泛治疗窗的烟碱型乙酰胆碱受体部分激动剂。
不过,要成功治疗阿尔茨海默病可能需要更好地了解烟碱型乙酰胆碱受体可塑性和神经回路重组之间的关系。
目前针对阿尔茨海默病的治疗仅限于缓解症状,并不能阻止病情恶化。
因此,阿尔茨海默病治疗产生的神经连接持久性重排是非常必需的,并且可以基本上改善阿尔茨海默病的发病机制。
胆碱受体和中枢神经系统神经环路重组之间的关系还需要进一步研究,并且其可能有助于阐明胆碱能神经系统中的治疗靶点。
相关研究内容发表在2014年12月第24期《中国神经再生研究(英文版)》杂志上。
Article: "Activities of nicotinic acetylcholine receptors modulate neurotransmission and synaptic architecture " by Akira Oda1, Hidekazu Tanaka2 (1 CNS Drug Discovery Unit, Pharmaceutical Research Division, Takeda Pharmaceutical Company Limited, 2-26-1, Muraoka-higashi, Fujisawa, Kanagawa 251-8555, Japan; 2 Laboratory of Pharmacology, Department of Biomedical Sciences, College of Life Sciences, Ritsumeikan University, 1-1-1,Noji-higashi, Kusatsu, Shiga 525-8577, Japan)Oda A, Tanaka H. Activities of nicotinic acetylcholine receptors modulate neurotransmission and synaptic architecture. Neural Regen Res.2014;9(24):2128-2131.Nicotinic receptors in the central nervous system are candidate targets for the treatment of dementiaLoss of cholinergic neurons is a pathological hallm ark of Alzheimer’s disease (AD), and is also assessed in human imaging studies. Cholinergic neurons of the nucleus basalis of Meynert and the medial septum innervate the cerebral cortex and the hippocampus, respectively, and are involved in cognition. Hence enhancement of cholinergic transmission with acetylcholinesterase inhibitors ameliorates cognitive deficits in AD patients. Consistently, deprivation of cholinergic transmission by either genetic disruption of acetylcholine receptors or denervation of cholinergic nerve fibers severely impairs learning and memory in animal experiments. The neurotransmitter acetylcholine transduces signals through muscarinic and nicotinic acetylcholine receptors. Several nAChR-targeting compounds have been developed to relieve neuropsychiatric symptoms in AD patients. However, clinical trials of compounds that target α4β2* and α7 nAChRs have produced discouraging results. For example, varenicline, a partial agonist of α4β2* nAChR, is the only clinically available nAChR-targeting drug, and was approved for smoking cessation, but failed to improve cognition in AD patients.Prof. Hidekazu Tanaka, comes from Ritsumeikan University, Japan considers that the failure of nAChR-targeting therapy for AD may be attributed to several reasons. First, the expression of nAChRs is down-regulated in the brains of AD patients. Second, tested compounds have insufficient potencies, and under conditions of decreased nAChR subunit expression, these reportedly activate only a small fraction (about 10%) of nAChRs. Third, adverse effects of nAChR-targeting compounds, such as gastrointestinal and CNS-related side effects, may limit therapeutic doses of compounds. To circumvent these side effects, partial agonists for nAChRs have been developed with the expectation of broader therapeutic windows than full agonists. Nonetheless, a better understanding of the relationships between nAChRs and plasticity or rearrangements of neural circuitry may be required for the successful treatment of AD. The relevant study has been published in the Neural Regeneration Research (Vol. 9, No. 24, 2014)Article: "Activities of nicotinic acetylcholine receptors modulate neurotransmission and synaptic architecture " by Akira Oda1, Hidekazu Tanaka2 (1 CNS Drug Discovery Unit, Pharmaceutical Research Division, Takeda Pharmaceutical Company Limited, 2-26-1, Muraoka-higashi, Fujisawa, Kanagawa 251-8555, Japan; 2 Laboratory of Pharmacology, Department of Biomedical Sciences, College of Life Sciences, Ritsumeikan University, 1-1-1,Noji-higashi, Kusatsu, Shiga 525-8577, Japan)Oda A, Tanaka H. Activities of nicotinic acetylcholine receptors modulate neurotransmission and synaptic architecture. Neural Regen Res.2014;9(24):2128-2131.。