3.遞質(zhì)的生物合成與貯存 去甲腎上腺素的生物合成在去甲腎上腺素能神經(jīng)細(xì)胞體內(nèi)和軸突中即開始進(jìn)行,不過在此含量較少,愈到神經(jīng)末梢,含量愈多,末梢內(nèi)的含量約為細(xì)胞體內(nèi)的3~300倍。酪氨酸從血液進(jìn)入神經(jīng)元后,在酪氨酸羥化酶催化下生成多巴(dopa)再經(jīng)多巴脫羧酶的催化,脫羧后生成多巴胺(dopamine),后者進(jìn)入囊泡中,經(jīng)多巴胺β-羥化酶的催化,轉(zhuǎn)變?yōu)槿ゼ啄I上腺素。酪氨酸羥化酶的活性較低,反應(yīng)速度慢,底物要求專一,當(dāng)胞漿中多巴胺或游離的去甲腎上腺素濃度增高時,對該酶有反饋性抑制作用,反之,當(dāng)胞漿中多巴胺或去甲腎上腺素濃度降低時,對該酶的抑制作用減弱,催化反應(yīng)則加速,故這一步驟是去甲腎上腺素生物合成過程的限速因素,是調(diào)節(jié)去甲腎上腺素生物合成的重要環(huán)節(jié)。去甲腎上腺素形成后,與ATP的嗜鉻顆粒蛋白結(jié)合,貯存于囊泡中(圖5-4),并可避免被胞質(zhì)液中的單胺氧化酶(MAO)所破壞。
乙酰膽堿主要在膽堿能神經(jīng)末梢形成,與其合成有關(guān)的酶和輔酶有膽堿乙;福╟holine acetylase)和乙酰輔酶A(acetyl coenzyme A)。前者在細(xì)胞體內(nèi)形成并沿軸突轉(zhuǎn)運至末梢,后者則在末梢線粒體內(nèi)合成,須先與草酰乙酸縮合成枸櫞酸鹽,才能穿過線粒體膜進(jìn)入胞質(zhì)液中,然后在枸櫞酸裂酶的催化下再形成乙酰輔酶A。膽堿乙酰化酶和乙酰輔酶A在胞質(zhì)液內(nèi)促進(jìn)膽堿形成乙酰膽堿。乙酰膽堿形成后,即進(jìn)入囊泡并與ATP和囊泡蛋白共同貯存于囊泡中(圖5-5)。
4.遞質(zhì)的釋放 現(xiàn)認(rèn)為當(dāng)神經(jīng)沖動到達(dá)末梢時,產(chǎn)生除極化,引起Ca2+內(nèi)流促使靠近突觸前膜的一些囊泡的囊泡膜與突觸前膜融合,形成裂孔,通過裂孔將囊泡內(nèi)的遞質(zhì)、ATP和蛋白質(zhì)等排出至突觸間隙,這稱為胞裂外排(exocytosis)。每一囊泡約含有1000~50000分子乙酰膽堿或約10000分子去甲腎上腺素。骨骼肌或平滑肌細(xì)胞有自發(fā)性小終板電位(miniatuse end plate potential)或接頭電位,其電位幅度有分極現(xiàn)象;因此提出遞質(zhì)的量子化釋放(quantal release)概念。每一量子相當(dāng)于一個囊泡的釋放量。由于這種電位幅度很。0.3~3.0mv),故不會引起動作電位和效應(yīng)。沖動到達(dá)時,可有上百個囊泡同時外排,才引起動作電位和效應(yīng)。近知嗜鉻細(xì)胞胞漿中的會合素(synexin),在有Ca2+時,能融合嗜鉻顆粒(相當(dāng)于神經(jīng)末梢的囊泡)膜與細(xì)胞膜。
5.遞質(zhì)作用的消失 乙酰膽堿作用的消失主要是被神經(jīng)突觸部位的膽堿酯酶水解,一般在釋放后一至數(shù)毫秒之內(nèi)即被此酶水解而失效。去甲腎上腺素主要靠突觸前膜將其攝取入神經(jīng)末梢內(nèi)而使作用消失;這種攝取稱為攝取1(uptake1)。攝取1是一種主動的轉(zhuǎn)運機制,也稱胺泵(amine pump),能逆濃度梯度而攝取內(nèi)及外源性去甲腎上腺素。其攝取量為釋放量的75%~95%,攝取入神經(jīng)末梢的去甲腎上腺素尚可進(jìn)一步被攝取入囊泡,貯存起來以供下次的釋放。部分未進(jìn)入囊泡的去甲腎上腺素可被胞質(zhì)液中線粒體膜上的單胺氧化酶(mono-amine oxidase,MAO)破壞。非神經(jīng)組織如心肌、平滑肌等也能攝取去甲腎上腺素,稱為攝取2。此種攝取之后,即被細(xì)胞內(nèi)的兒茶酚氧位甲基轉(zhuǎn)移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)和MAO所破壞;因此攝取1可稱為攝取-貯存型,攝取2可稱為攝取-代謝型。此外,尚有小部分去甲腎上腺素釋放后從突觸間隙擴散到血液中,最后被肝、腎等的COMT和MAO所破壞。