氨基酸类神经递质-神经生物学
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– 囊泡单胺类转运体（VMAT） – 囊泡乙酰胆碱转运体(VAChT) – 囊泡抑制性氨基酸（GABA/甘氨酸）转运体(VGAT、VIAAT) – 囊泡谷氨酸转运体
囊泡转运体
动力：
囊泡转运过程首先需要
ATP驱动的H+泵，使囊泡内聚
集高浓度的H+，囊泡内液呈微 酸性，在囊泡膜内外形成电 化学梯度，依此为动力，转 运体将递质与囊泡内H+进行交 换，递质得以进入囊泡。
1
氨基酸类神经递质
神经生物学系
氨基酸 胺类 多肽
神经递质(Classical neurotransmitters)
经典神经递质
乙酰胆碱(Acetylcholine, Ach)
单胺类(Monoamine)
氨基酸类(Amino acids)
Glutamate(谷氨酸)，Aspartate(天冬氨酸) Glycine(甘氨酸), GABA (-氨基丁酸)
囊泡储存是递质储存的主要方式
递质合成后通过囊泡转运体储存在囊泡内，囊泡内可以 有数千个递质分子。待释放的活动囊泡聚集在突触前膜 活动区，为递质的胞裂外排作好准备
聚集在突触前 膜活动区
囊泡的超微形态
– 小分子递质如氨基酸类递质、乙酰胆碱储存在直径 40~60 nm的小囊泡中，在电镜下囊泡中央清亮，为 小的清亮囊泡
氨基酸类神经递质合成
合成部位: 突触前末梢
合成酶：胞体内合成, 慢速 轴浆运输(0.5～5mm/d) 末 梢
底物：通过胞膜上的转
+ 运蛋白(或转运系统) 摄
入
氨基酸类递质
合成速度受限速酶和底物摄入速度的调节
氨基酸类神经递质的代谢
氨基酸类神经递质的合成 氨基酸类神经递质的储存 氨基酸类神经递质的释放 氨基酸类神经递质的失活
其他： 脯氨酸，牛磺酸（2-氨基乙磺酸）、N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA）
神经肽类 其他：NO 、CO
神经递质的判定标准（ Criteria for neurotransmitter）
突触前神经元存在合成递质的前体和 酶体系，并能合成该递质
递质存在突触小泡内，当冲动抵达末 梢时，小泡内递质能释放入突触间隙
– 神经肽储存在直径约90~250nm的大囊泡中，电镜下， 囊泡中央电子密度较高，为大的致密核心囊泡
– 单胺类递质储存的囊泡既有小的致密核心囊泡，也有 大的（直径60~120 nm）不规则形状的致密囊泡
神经递质共存
一个神经末梢往往储存和释放两种或更多的化学信息 物质，即多种神经信息物质共存于同一神经元中，此现 象称为递质共存(neurotransmitter coexistence)
的释放
钙离子进入突触前膜是递质释放过程的触发因子
递质的释放及其调控
囊泡释放是递质释放的主要形式，囊泡的胞裂外排在所有 的递质都相似，但在释放的速度上有所差异。氨基酸类递 质的释放比神经肽快，平均快50ms
钙离子是递质释放过程的触发因子
神经递质共存
共存递质的释放主要是神经元末梢内存在有两种大小不同的 囊泡
谷氨酸(Glu) 天冬氨酸(ASP)
抑制性氨基酸递质 (inhibitory amino acid)
γ-氨基丁酸(GABA) 甘氨酸（Ala）
氨基酸类神经递质的代谢
氨基酸类神经递质的合成 氨基酸类神经递质的储存 氨基酸类神经递质的释放 氨基酸类神经递质的失活
氨基酸类神经递质合成
氨基酸类神经递质在突触前末梢由底物经酶催化合成 – 酶在胞体内合成，经慢速轴浆运输方式运输到末梢， 底物通过胞膜上的转运蛋白摄入 – 底物和酶是合成的限速因素，合成速度受限速酶和 底物摄入速度的调节
囊泡转运体
转运的能量来源于ATP酶依赖性的囊泡内H＋浓度的蓄积
H＋与转运递质反向转运
该家族成员有 – 囊泡单胺类转运体 (Vesicular monoamine transporter, VMAT)
• VMAT1：外周内分泌和旁分泌细胞 • VMAT2：CNS
– 囊泡乙酰胆碱转运体 (Vesicular ACh transporter, VAChT)
神经递质共存
长期来认为，一个神经元内只存在一种递质，其全部神 经末梢均释放同一种递质。这一原则称为戴尔原则 （Dale’s principle）
免疫组化方法观察到，一个神经元内可存在两种或两种 以上递质（包括调质），因此认为戴尔原则并不正确
但是戴尔的原先观点认为，一个神经元的全部神经末梢 均释放相同的递质；他并没有限定一个神经元只能含一 种递质。因此，戴尔的观点还是对的，而戴尔原则则是 需要修改的
低频率信息可使小囊泡释放，高频率信息则使大囊泡释放
这样氨基酸和神经肽共同释放，共同传递信息，可起相互协 同作用或拮抗作用，有效地调节细胞或器官的生理功能
还可通过突触前互相调节来改变递质的释放量，有利于加强 或减弱作用强度
递质共存 (Neurotransmitter coexistence –Dale’s principle)
囊泡转运体
动力：
囊泡转运过程首先需要
ATP驱动的H+泵，使囊泡内聚
集高浓度的H+，囊泡内液呈微 酸性，在囊泡膜内外形成电 化学梯度，依此为动力，转 运体将递质与囊泡内H+进行交 换，递质得以进入囊泡。
氨基酸类神经递质的代谢
氨基酸类神经递质的合成 氨基酸类神经递质的储存 氨基酸类神经递质的释放 氨基酸类神经递质的失活
递质释出后经突触间隙作用于后膜上 特异受体而发挥其生理效应
存在使该递质失活的酶或其他方式(如 重摄取)
有特异的受体激动剂或拮抗剂，并能 够分别拟似或阻断该递质的突触传递 作用
吊着氨基酸上课，高考真从“点滴”做起？
氨基酸类递质
氨基酸类神经递质的代谢：合成、储存、释放、失 活
兴奋性氨基酸递质（excitatory amino acid）
递ຫໍສະໝຸດ Baidu的释放及其调控
递质释放过程 动作电位→ Na+内流→ 突触前膜的去极化→电
压门控式钙通道的开放→ Ca2+内流→囊泡的膜同 突触前膜的融合→泡裂外排→递质释放入突触间隙
突触前末梢的去极化是诱发递质释放的关键因素 引起突触前膜递质的释放不是Na+、K+移动本
身 而是由Na+内流时造成的膜的去极化 不伴随离子移动的人工去极化也能诱发囊泡
囊泡转运体
动力：
囊泡转运过程首先需要
ATP驱动的H+泵，使囊泡内聚
集高浓度的H+，囊泡内液呈微 酸性，在囊泡膜内外形成电 化学梯度，依此为动力，转 运体将递质与囊泡内H+进行交 换，递质得以进入囊泡。
1
氨基酸类神经递质
神经生物学系
氨基酸 胺类 多肽
神经递质(Classical neurotransmitters)
经典神经递质
乙酰胆碱(Acetylcholine, Ach)
单胺类(Monoamine)
氨基酸类(Amino acids)
Glutamate(谷氨酸)，Aspartate(天冬氨酸) Glycine(甘氨酸), GABA (-氨基丁酸)
囊泡储存是递质储存的主要方式
递质合成后通过囊泡转运体储存在囊泡内，囊泡内可以 有数千个递质分子。待释放的活动囊泡聚集在突触前膜 活动区，为递质的胞裂外排作好准备
聚集在突触前 膜活动区
囊泡的超微形态
– 小分子递质如氨基酸类递质、乙酰胆碱储存在直径 40~60 nm的小囊泡中，在电镜下囊泡中央清亮，为 小的清亮囊泡
氨基酸类神经递质合成
合成部位: 突触前末梢
合成酶：胞体内合成, 慢速 轴浆运输(0.5～5mm/d) 末 梢
底物：通过胞膜上的转
+ 运蛋白(或转运系统) 摄
入
氨基酸类递质
合成速度受限速酶和底物摄入速度的调节
氨基酸类神经递质的代谢
氨基酸类神经递质的合成 氨基酸类神经递质的储存 氨基酸类神经递质的释放 氨基酸类神经递质的失活
其他： 脯氨酸，牛磺酸（2-氨基乙磺酸）、N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA）
神经肽类 其他：NO 、CO
神经递质的判定标准（ Criteria for neurotransmitter）
突触前神经元存在合成递质的前体和 酶体系，并能合成该递质
递质存在突触小泡内，当冲动抵达末 梢时，小泡内递质能释放入突触间隙
– 神经肽储存在直径约90~250nm的大囊泡中，电镜下， 囊泡中央电子密度较高，为大的致密核心囊泡
– 单胺类递质储存的囊泡既有小的致密核心囊泡，也有 大的（直径60~120 nm）不规则形状的致密囊泡
神经递质共存
一个神经末梢往往储存和释放两种或更多的化学信息 物质，即多种神经信息物质共存于同一神经元中，此现 象称为递质共存(neurotransmitter coexistence)
的释放
钙离子进入突触前膜是递质释放过程的触发因子
递质的释放及其调控
囊泡释放是递质释放的主要形式，囊泡的胞裂外排在所有 的递质都相似，但在释放的速度上有所差异。氨基酸类递 质的释放比神经肽快，平均快50ms
钙离子是递质释放过程的触发因子
神经递质共存
共存递质的释放主要是神经元末梢内存在有两种大小不同的 囊泡
谷氨酸(Glu) 天冬氨酸(ASP)
抑制性氨基酸递质 (inhibitory amino acid)
γ-氨基丁酸(GABA) 甘氨酸（Ala）
氨基酸类神经递质的代谢
氨基酸类神经递质的合成 氨基酸类神经递质的储存 氨基酸类神经递质的释放 氨基酸类神经递质的失活
氨基酸类神经递质合成
氨基酸类神经递质在突触前末梢由底物经酶催化合成 – 酶在胞体内合成，经慢速轴浆运输方式运输到末梢， 底物通过胞膜上的转运蛋白摄入 – 底物和酶是合成的限速因素，合成速度受限速酶和 底物摄入速度的调节
囊泡转运体
转运的能量来源于ATP酶依赖性的囊泡内H＋浓度的蓄积
H＋与转运递质反向转运
该家族成员有 – 囊泡单胺类转运体 (Vesicular monoamine transporter, VMAT)
• VMAT1：外周内分泌和旁分泌细胞 • VMAT2：CNS
– 囊泡乙酰胆碱转运体 (Vesicular ACh transporter, VAChT)
神经递质共存
长期来认为，一个神经元内只存在一种递质，其全部神 经末梢均释放同一种递质。这一原则称为戴尔原则 （Dale’s principle）
免疫组化方法观察到，一个神经元内可存在两种或两种 以上递质（包括调质），因此认为戴尔原则并不正确
但是戴尔的原先观点认为，一个神经元的全部神经末梢 均释放相同的递质；他并没有限定一个神经元只能含一 种递质。因此，戴尔的观点还是对的，而戴尔原则则是 需要修改的
低频率信息可使小囊泡释放，高频率信息则使大囊泡释放
这样氨基酸和神经肽共同释放，共同传递信息，可起相互协 同作用或拮抗作用，有效地调节细胞或器官的生理功能
还可通过突触前互相调节来改变递质的释放量，有利于加强 或减弱作用强度
递质共存 (Neurotransmitter coexistence –Dale’s principle)
囊泡转运体
动力：
囊泡转运过程首先需要
ATP驱动的H+泵，使囊泡内聚
集高浓度的H+，囊泡内液呈微 酸性，在囊泡膜内外形成电 化学梯度，依此为动力，转 运体将递质与囊泡内H+进行交 换，递质得以进入囊泡。
氨基酸类神经递质的代谢
氨基酸类神经递质的合成 氨基酸类神经递质的储存 氨基酸类神经递质的释放 氨基酸类神经递质的失活
递质释出后经突触间隙作用于后膜上 特异受体而发挥其生理效应
存在使该递质失活的酶或其他方式(如 重摄取)
有特异的受体激动剂或拮抗剂，并能 够分别拟似或阻断该递质的突触传递 作用
吊着氨基酸上课，高考真从“点滴”做起？
氨基酸类递质
氨基酸类神经递质的代谢：合成、储存、释放、失 活
兴奋性氨基酸递质（excitatory amino acid）
递ຫໍສະໝຸດ Baidu的释放及其调控
递质释放过程 动作电位→ Na+内流→ 突触前膜的去极化→电
压门控式钙通道的开放→ Ca2+内流→囊泡的膜同 突触前膜的融合→泡裂外排→递质释放入突触间隙
突触前末梢的去极化是诱发递质释放的关键因素 引起突触前膜递质的释放不是Na+、K+移动本
身 而是由Na+内流时造成的膜的去极化 不伴随离子移动的人工去极化也能诱发囊泡