[文章编号]�1008�0872(2001)02�0166�05��[中图分类号]�R338�7��[文献标识码]�A��[收稿日期]�2001�02�08[通讯作者]�孙刚�[联系电话]�021�25070260[作者简介]�孙刚(1961�),男,青岛市人,主任教授,博士,主要从事胎盘激素与胎儿发育的研究��分子神经科学系列讲座�第六讲�神经递质的释放孙刚,何平,万顺伦(第二军医大学生理学教研室,上海200433)��神经递质是以囊泡的形式储存于神经末梢的,根据囊泡的形态和大小可以将其分为以下几种类型:具有均匀透明中心的小囊泡(SSV,直径<60nm),一般含有快速作用的神经递质,其中圆形囊泡含有兴奋性神经递质,而扁圆形囊泡含有抑制性神经递质;!具有致密中心的小囊泡(直径40~60nm),一般含有儿茶酚胺类神经递质(CA);∀具有致密中心的大囊泡(LDCV,直径120~200nm),一般含有儿茶酚胺或神经肽类。因此,不同类型的囊泡所含有的神经递质不同。神经递质的释放过程十分复杂,但无论何种类型囊泡,都是通过与突触前膜的融合,以胞吐(exocytosis)的形式将神经递质释放到突触间隙;递质释放后,融合到细胞膜的囊泡膜再通过胞吞(endocytosis)的方式进行再生。根据细胞膜的表面积决定细胞膜电容的原理,当囊泡膜与细胞膜融合时,细胞膜表面积的增大导致电容的增大。因此应用全细胞膜片钳技术测定细胞膜电容的变化,可以监测神经递质的释放。尽管在静息状态下,个别囊泡可以自发释放神经递质,但神经兴奋的跨突触传递需要突触前膜释放大量的神经递质。神经肌肉接头处神经递质的释放是研究最早、了解最清楚的突触传递。一个动作电位可以导致运动纤维末梢几百个囊泡同时快速(0.2ms)释放神经递质,这足以使肌肉兴奋和收缩。运动神经纤维动作电位与突触后肌肉兴奋1:1的关系在中枢神经系统中是少见的,中枢神经突触前膜一般需要多个动作电位才能引起囊泡的释放,特别是含有神经肽的囊泡,这也许可以理解中枢兴奋存在空间和时间总和的必要性。含有快速作用递质的SSV囊泡与含有神经肽的LDCV囊泡在突触前膜的分布部位是决定其递质释放速率不同的原因之一。SSV分布于靠近突触前膜的活动区,而LDCV分布于离突触前膜较远的部位(Fig1),因此SSV可以在较短的时间内与突触前膜融合并释放递质,而LDCV则需要相对较长的时间。尽管不同突触的囊泡分布部位、释放数量和递质释放的速度各不相同,但不同突触神经递质释放的机制基本相似。囊泡递质的释放都是钙离子依赖性的量子式释放过程,递质释放后,再通过重摄取和囊泡再循环机制,为下一次兴奋做好准备。Fig1�DistributionofSSVandLDCVinthepresynapticmembrane1�神经递质的量子式释放20世纪50年代的实验证明,神经肌肉接头处神经递质的释放是量子式的。所谓量子式释放是指每个囊泡含有相同数量的神经递质,在其释放时以囊泡为单位#倾囊∃而出。所以每个囊泡递质的释放引起相似幅度(0.5mV)的突触后膜去极化。静息状态下,神经肌肉接头处可观察到频率为1次/秒的微小电位的变化,即为个别囊泡自发性量子式释放导致的微小终板电位(mEPP)。但在正常的神经�肌肉兴奋传导过程中,每一动作电位都引起运动神经纤维大量囊泡的释放,每一囊泡释放的递质诱发的终板电位的总和,足以诱发运动终板周围的肌肉细胞膜爆发动作电位,引起肌肉收缩。因此在正常情况下,神经�肌肉的兴奋传递是#全或无∃式的#一对一∃关系。中枢神经突触囊泡的释放不同于外周神经�肌肉接头。在中枢神经系统,突触囊泡的释放概率为0.4~0.8,即一个动作电位往往仅引起一个囊泡的量子释放(既单量子式),有时甚至无囊泡的释放。因此突触后膜的兴奋往往需要多个刺激(动作电位)在时间或空间上的总和。但也有观点认为,中枢突触单量子释放的递质足以使突触后膜上的受体饱和,突触后膜去极化程度主要与突触后受体的密度有关。2�Ca2+依赖性神经递质释放当突触前膜去极化时,细胞外钙离子通过突触前膜的电166中国神经科学杂志2001年5月�第17卷�第2期�ChinJNeurosci,May2001,17(2)压门控性钙离子通道进入神经末梢,这对于突触囊泡神经递质的释放是至关重要的,任何减少钙离子进入突触前膜的方式均可减少神经递质的释放。例如向神经末梢内注射钙离子螯合剂乙二醇二(��氨基乙醚)四乙酸(EGTA)...
