乙酰胆碱及其受体:认知与学习能力之源(一)Ach的分布、合成及代谢乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)是脑内基底节等部位神经元的主要神经递质
在胆碱乙酰转移酶(ChAT)的作用下,由胆碱和乙酰辅酶A合成
与突触后膜胆碱能受体结合发挥作用后,被胆碱酯酶(AchE)水解而失去活性
(二)Ach受体及其亚型胆碱能受体有两种类型:毒蕈碱样受体(M受体)和烟碱样受体(N受体)
脑内胆碱能受体大多为M受体,N受体不足10%
M受体为G蛋白偶联受体,由单一肽链组成,含7个跨膜区
M受体目前已克隆出5种亚型(Ml~M5)
在中枢神经系统内,M1、M3和M4受体主要位于大脑皮质和海马,可能介导Ach对学习和记忆的作用
纹状体内大量的M1和M4受体可能参与锥体外系运动功能的调节
基底前脑的M2受体可能作为自身受体控制Ach的合成和释放
N受体为配体门控离子通道受体
N受体按表达部位的不同又分为神经元N1受体和骨骼肌N2受体
目前对脑内N受体的功能了解甚少
多数脑区的N受体可能与烟碱的强化效应和增强认知功能有关
(三)Ach及其受体与精神药物中枢Ach主要参与觉醒、学习记忆和运动调节,尤其与阿尔茨海默病(AD)密切相关
AD患者的记忆丢失与胆碱能神经系统的退行性变有关
AD患者脑内由Meyncrt基底核投射到大脑皮质的胆碱能神经细胞有明显脱落,神经元丢失的程度与学习记忆障碍的程度呈正相关
由于胆碱能神经受损,患者大脑皮质的ChAT活性显著降低
目前临床应用的治疗AD的药物大多为中枢拟胆碱药,如胆碱酯酶抑制剂他克林、石杉碱甲、加兰他敏、多奈哌齐等,通过间接增强胆碱能活性治疗及改善痴呆患者的认知功能缺损
毒扁豆碱也有改善学习记忆能力的效果
帕金森病患者纹状体内多巴胺含量减少,导致Ach与多巴胺两系统功能的平衡失调,Ach能神经功能相对亢进
M受体拮抗剂,如苯扎托品和苯海索,可用于治疗帕金森