神経系のメディエーター(神経伝達物質)
最後に見直したもの: 23.04.2024
神経伝達物質(神経伝達物質、神経伝達物質) - シナプス前末端に含まれるニューロン内で合成される物質は、膜電位および細胞代謝の変化を引き起こし、シナプス後細胞を神経インパルスに応答して、シナプス間隙に放出され、特定の部分に作用されます。
前世紀の中頃までは、アミンとアミノ酸だけがメディエーターに属していましたが、プリンヌクレオチド、脂質誘導体、神経ペプチドの神経伝達物質の発見はメディエーターのグループを大幅に拡大しました。最後の世紀の終わりには、ROSの一部にもメディエーターに似た性質があることが示されました。
メディエーターの化学構造
化学構造によれば、メディエーターは異種のグループである。それはコリン(アセチルコリン)のエーテルを含む。カテコールアミン(ドーパミン、ノルエピネフリンおよびエピネフリン)を含む一群のモノアミン; インドール(セロトニン)及びイミダゾール(ヒスタミン); 酸(グルタミン酸およびアスパラギン酸)および塩基性(GABAおよびグリシン)アミノ酸; プリン(アデノシン、ATP)およびペプチド(エンケファリン、エンドルフィン、サブスタンスP)である。同じグループには、真の神経伝達物質 - ステロイド、エイコサノイド、および多くのROS(主にN0)に分類されない物質があります。
ある化合物の神経伝達物質の性質の問題に対処するために、多くの基準が使用されている。主なものは以下に概説されています。
- 物質は、シナプス終末に蓄積しなければならず、入ってくる衝動に応答して放出されなければならない。シナプス前領域はこの物質の合成のための系を含むべきであり、シナプス後領域はその化合物の特異的受容体を検出すべきである。
- シナプス前領域の刺激により、刺激強度に比例してこの化合物のシナプス間隙へのCa依存性排泄(エキソサイトーシスによる)が起こるはずである。
- 内因性神経伝達物質および提案されたメディエーターが標的細胞に適用された場合の効果の恒常的同一性および提案されたメディエーターの効果の薬理学的遮断の可能性。
- シナプス前末端および/または隣接するアストログリア細胞における推定メディエーターの再捕捉系の存在。メディエーター自体が再捕捉されない場合があるが、その切断産物(例えば、酵素アセチルコリンエステラーゼによるアセチルコリンの切断後のコリン)。
シナプス伝達におけるメディエーター機能の異なる段階における薬剤の影響
ステージ |
効果を変更する |
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合成 |
前駆体の添加 |
↑ |
累積 |
小胞における捕捉の阻害小胞における結合の阻害 |
↑↓ |
単離 |
阻害性自己受容体の刺激自己受容体の遮断 |
↓ |
アクション |
レセプターに対するアゴニストの効果 |
↑ |
受容体で |
シナプス後受容体の遮断 |
↓ |
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ニューロンおよび/またはグリアによる再取り込みの遮断ニューロンにおける |
↑ |
シナプス間隙における減速抑制 |
↑ |
最も近代的なを含むメディエーターの機能をテストするためのさまざまな方法の応用(免疫組織化学、組換えDNA、などが。)、個々のシナプスの大多数の、そしてためにも薬理学的効果を目的としたツールの限定セットの限定された利用可能性によって妨げ。
ここ数十年でその化学的性質、合成経路、受容体によってそれらから、神経系、クラシカルな神経伝達物質と同じ信号機能で実行しますが、異なる物質のリストを拡大してきましたので、「メディエーター」の概念を定義しようとすると、多くの困難に直面しています。中でも、これは神経ペプチドの大規模なグループに適用され、また、AFCに、及びメディエーターは十分に良好な特性を説明しているため、窒素酸化物(ニトロキシド、N0)への最初の。蓄積し、受容体に結合する「古典的な」メディエーター、神経ペプチド、より大きなサイズを有する傾向があるが、低濃度で低速で合成されるとは異なり、低い特異的親和性を有し、また、それらが端末シナプス前再取り込み機構を有していません。神経ペプチドおよびメディエーターの効果の持続時間もまた著しく異なる。一酸化窒素に関しては、細胞 - 細胞相互作用への関与にもかかわらず、多くの基準には、メディエーターおよびセカンダリ仲介にそれほど帰することができます。
当初、神経末端には1つの神経伝達物質しか含まれていないと考えられていました。現在までに、末端に放出されたいくつかのメディエータは、脈動に応答して一緒に放出され、単一の標的細胞に付随する(共存する)メディエーター(コメディター、共トランスミッタ)に作用することが示されている。この場合、1つのシナプス前領域に異なるメディエーターが蓄積するが、異なるベシクルに蓄積される。コメディアンの一例は、古典的メディエーターと神経ペプチドの役割を果たすことができ、合成の場所が異なり、原則として一方の端に局在する。コメディアンのリリースは、ある周波数の一連の刺激的な可能性に応じて発生します。
現代の神経化学では、神経伝達物質に加えて、それらの作用を調節する物質が単離されている:神経調節物質。彼らの行動はメディエイターの行動よりも緊張し、時間がかかる。これらの物質は、ニューロン(シナプス)だけでなくグリアの起源を有していてもよく、神経インパルスによって必ずしも媒介されるわけではない。神経伝達物質とは異なり、モジュレーターは、シナプス後膜だけでなく、細胞内を含むニューロンの他の部分にも作用する。
シナプス前調節およびシナプス後調節がある。「神経伝達物質」の概念は、「神経伝達物質」の概念よりも広い。場合によっては、媒介物質はモジュレーターであってもよい。例えば、交感神経末端から放出されたノルエピネフリンはα1受容体の神経伝達物質として作用するが、神経調節物質としてはα2-アドレナリン受容体に作用する。後者の場合、それはその後のノルアドレナリンの分泌の阻害を媒介する。
メディエーター機能を実行する物質は、化学構造だけでなく、神経細胞のコンパートメントがその合成を行う方法においても異なる。古典的低分子メディエーターは軸索末端で合成され、貯蔵および放出のための小さなシナプス小胞(直径50nm)に含まれる。N0も専門用語で合成されていますが、小胞に詰め込むことができないため、神経末端からすぐに拡散して標的に影響します。ペプチド神経伝達物質は、ニューロン(周核体)の中央部に合成され、高密度中心(直径100~200 nm)を有する大きな小胞にパッケージし、神経終末への軸索の電流を介して輸送されます。
アセチルコリンおよびカテコールアミンは循環前駆体から合成されるが、アミノ酸メディエーターおよびペプチドは最終的にグルコースから形成される。知られているように、ニューロン(高等動物およびヒトの生物の他の細胞と同様)はトリプトファンを合成することができない。したがって、セロトニン合成の開始に至る最初のステップは、血液から脳へのトリプトファンの輸送を促進することである。このアミノ酸、ならびに他の中性アミノ酸(フェニルアラニン、ロイシン及びメチオニン)は、モノカルボン酸のベクターのファミリーに属する特別なキャリアによって脳への血液から輸送されます。従って、セロトニン作動性ニューロンにおけるセロトニンのレベルを決定する重要な因子の1つは、他の中性アミノ酸と比較した食物中のトリプトファンの相対量である。例えば、ボランティア1日の低タンパク質食を与え、その後、何のトリプトファンを含まないアミノ酸混合物は、積極的な行動と脳内のセロトニンのレベル低下と関連しているサイクル「睡眠 - 覚醒」の変化を示した許された者。