乙酰胆碱作为化学突触递质的发现简史

碱 的生 物学 效应 。经 过深 入研 究发 现 ， 这一 物 质具 有
两 种 相反 的生 物学 效 应 ： 一种称为“ 毒 蕈碱 ” 样效 应 ，
也 就 是 该 物质 在 外周 能 够 模 拟兴 奋 副 交感 神经 的生
物 学效 应 ； 另一种 生 物学效 应 ， 即“ 炯碱 ” 样 效应 ， 也 就
第３ ２卷 第 ９ 期
２ ０ １ ６拄
中学 生物 学
Ｍｉ ｄ ｄ ｌ ｅ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ Ｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ２ Ｎｏ ． ９ ２ ０ １ ６
文件 编号 ： １ ０ ０ ３—７ ５ ８ ６ （ ２ ０ 百度文库 ６ ） ０ ９—０ ０ ０ ３—０ ２
一
离体心脏进行心脏药理学领域的研究 。奥托 ・ 勒维早 年 在 英 国 留学 期 问受 到 一 些前 辈 关 于 神经 传 递 物 质 观 点 的启 发 ， 一直 渴望 能用试 验 证 明神 经传 递是 通 过 化学物质实现 的这个想法。 １ ９ ２ １ 年复活节前夜 ， 奥 托・ 勒维 反 复做一个 梦 ，醒来 他 按 照梦 中提 示开 展 实 验， 结果就有了重大的发现。这个实验就是著名的生 理 学 经典 的双 蛙心 灌 流 实验 。他 取 出 两 只青 蛙 的 心
非 常低 浓度 的乙酰胆 碱可 极大 地抑 制 心跳 ； 向心脏 内 加 人 可抑制 酯 酶活性 的 毒扁豆 碱 ， 可 明显加 强外 源 乙 酰 胆碱 对心 脏 的抑制 效应 。 这一 结果 提示 心脏 可能拥 有 内源 性 的水解 乙酰 胆碱 的酯 酶 ， 后来 他们 称 之为 胆 碱 酯酶 。 于是 他 们推测 ： 迷 走神经 素应 该是 一种 胆碱 ， 能 被 酯 酶快 速水 解 ， 但并 不 能 确认 是 乙酰 胆碱 ， 因为 当时还 不知 道 动物体 内含 有天 然 的乙酰胆 碱 。 当时 ， 戴 尔也 一直 在孜 孜不 倦探 究从 动 物体 内分 离 天 然 的 乙酰 胆 碱 ，但 一 直 苦 于没 有 找 到有 效 的 办 法。 经过 多年 的摸 索 ， 他认为， 乙酰胆 碱之所 以不 能 被
学家 Ｄ ｕ ｄ ｌ ｅ ｙ 发 现在 马 和牛 的脾 脏 内有 着 很 高浓 度 的 乙酰胆碱 ， 说 明它 是动 物体 内天 然 的组成 成分 。 １ ９ ３ ０年 ，戴尔 实验 室的 Ｍａ ｔ ｈ ｅ ｓ 证 明血 液 中的 乙 酰胆 碱是 被酯 酶分 解 的 ， 但 这种 酶 的作用 可 以被 毒扁 豆碱 抑 制 。１ ９ ３ ４年 ， 戴 尔 与从 德 国逃 难 来 的 Ｆ ｅ ｄ ｂ ｅ ｒ ｇ
是类似与炯碱作用肌肉及植物性神经节引起 的肌 肉 兴 奋性 效应 。
１ ９ ０ ９年 ， 在 德接 受 医学 教 育 的犹 太 人奥 托 ・ 勒 维 被 奥地 利格 拉茨 大学 聘为药 理 学教 授 ， 主要 利用 青 蛙
分离 ， 可能就是 因为其“ 短命 ” ， 一旦分泌很快就被酯 酶分 解 。１ ９ ２ ９年 ， 这 项 工作 终 于有 了突破 ， 戴 尔 和化
制 。很 明显切断迷走神经的青蛙心脏受到的抑制效 应， 应该是来 自溶于灌流溶液中的某种化学物质。奥
托・ 勒 维推 测这 种化 学物 质可 能是 迷走 神 经末 梢释 放
酰化酶作用下形成。 合成后的乙酰胆碱最后储存在神
经细胞突触囊泡 内，当神经 冲动传播到神经末梢时， 末 梢 以胞 吐囊 泡方式 “ 量 子释 放 ” 乙酰 胆碱 ， 作 用 于 突 触后 膜相应 的受体 ， 引起 兴奋 或抑 制性 反应 。 然而 ， 乙 酰胆碱作为化学突触递质 的发现却有着 曲折的过程。 １ ８ ６ ７ 年， 乙酰胆碱首次合成成功 ， 但人们并不清 楚 生 物体 内天 然含有 该 物质 。１ ９ ０ ４年 ， 来 自伦敦 的亨 利・ 哈雷 ・ 戴 尔接 受 了一个 为制 药 厂商工 作 的机会 。 也
脏， 一个连 着迷 走 神经 ， 另一 个切 断迷 走神 经 。 用 导 管
起 首 次对 用 毒扁 豆 碱 处理 的水 蛭 肌 肉标 本 进行 实
验， 刺 激 支配 胃的 迷走 神 经 ， 在 静 脉 血 中检 测 到 乙 酰 胆碱 。 同样 ， 刺 激 内脏神 经 ， 乙酰胆 碱也 出现 在 肾上腺
污染 物被发 现 的 。随后 ， 研 究人 员 集 中探 究 了乙酰 胆
的。 这个实验进一步支持迷走神经不是通过“ 电传递 ” 影 响心脏 ， 而是通过 “ 化学传递” 影 响心脏功能的观 点。 他的这个结论奠定了神经兴奋化学传递学说的实
验 基础 。
然而 ，这种化学物质到底是什么却并不清楚 ， 奥 托・ 勒维称之为迷走神经素。为探究迷走神经素 ， 奥 托・ 勒 维和他 的同事做 了大量 的研 究工 作 。他们 发 现
乙酰 胆碱 作 为化 学 突触递质 的发现 简史
房 芳 韩 菲 鲁亚 平 （ 安徽 师范大 学生物教 育研 究 中心 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
化学突触传递是神经信号传递 的主要形式。 乙酰 胆碱是人体内分布最广泛的神经化学物质 ， 通常 由胆
碱 能神 经 细胞 利用 胆 碱 和 乙酸盐 在 辅 酶 Ａ和 胆碱 乙 走 神 经 的另一 只青 蛙 心脏 时 ，其跳 动 也 受 到 明显 抑
正是 这次机 会 ， 戴尔 及其 实验 室 的科研 人 员充 分地 接 触 和认 识 了麦 角碱 （ 寄生 于大 麦及 其 他谷 类穗 中的麦 角菌 菌核所 含 多种生 物碱 的总称 ） ，并 先 后分 离 出 了 麦角 毒碱（ 早 期 的 肾上腺素 受体 阻滞 剂１ 、 组胺 、 酪胺 和 乙酰胆 碱等 物质 。乙酰胆 碱 的分 离可 谓是 一次 “ 幸 运 的事故 ” ，因为 它是 在分离 麦 角碱 时作 为 一种 罕 见 的