生物化學(xué)與分子生物學(xué)/5－羥色胺

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生物化學(xué)與分子生物學(xué)

神經(jīng)組織生化
- 神經(jīng)遞質(zhì)的代謝
  - 乙酰膽堿
  - 兒茶酚胺類
  - 5－羥色胺
  - 氨基酸和寡肽

5-羥色胺又名血清緊張素(serotonin)，最早是從血清中發(fā)現(xiàn)的。中樞神經(jīng)系統(tǒng)存在著5-色胺能神經(jīng)元，但在脊椎動(dòng)物的外周神經(jīng)系統(tǒng)中至今尚未發(fā)現(xiàn)有5-羥色胺能神經(jīng)元。

由于5-羥色胺不能透過血腦屏障，所以中樞的5-羥色胺是腦內(nèi)合成的，與外周的5-羥色胺不是一個(gè)來源。用組織化學(xué)的方法證明，5-羥色胺能神經(jīng)元的胞體在腦內(nèi)的分布主要集中腦干的中縫核群，其末梢則廣泛分布在腦和脊髓中。

(一)合成、貯存和釋放

5-羥色胺的前體是色氨酸。色氨酸經(jīng)兩步酶促反應(yīng)，即羥化和脫羧，生成5-羥色胺。此過程在某種程度上和兒茶酚胺的生成相似。

5-HT的生成

圖14-9　5-HT的生成

色氨酸羥化酶象酪氨酸羥化酶一樣，需要O2、Fe＋＋以及輔酶四氫生物蝶呤。但腦內(nèi)這種酶的含量較少，活性較低，所以它是5-HT生物合成的限速酶。此外，腦內(nèi)5-HT的濃度影響色氨酸羥化酶的活性，從而對(duì)5-HT起著反饋性自我調(diào)節(jié)作用。血中游離色氨酸的濃度也影響腦內(nèi)5-HT的合成，當(dāng)血清游離色氨酸增多時(shí)(例如給大鼠腹腔注射色氨酸后)，進(jìn)入腦的色氨酸就增多，從而加速了5-HT的合成。

(二)重?cái)z取和降解

和兒茶酚胺類遞質(zhì)一樣，釋放到突觸間隙的5HT，大部分被突觸前神經(jīng)末梢重?cái)z取，而且重?cái)z取后，部分進(jìn)入囊泡再貯存，部分則被線粒體膜上的單胺氧化酶(MAO)所氧化：

這就是腦內(nèi)5-HT降解的主要方式，5-羥吲哚乙酸(5-hydroxyindolacetic acid)無生物活性。

檢查5-HT對(duì)各種神經(jīng)元的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，5-HT可使大多數(shù)交感節(jié)前神經(jīng)元興奮，而使付交感節(jié)前神經(jīng)元抑制。損毀動(dòng)物的中縫核或用藥物阻斷5-HT合成，都可使腦內(nèi)5-HT含量明顯降低，并引起動(dòng)物睡眠障礙，痛閾降低，同時(shí)，嗎啡的鎮(zhèn)痛作用也減弱或消失。如果電刺激大鼠的中縫核，可影響其體溫升高；另一方面，也觀察到室溫升高時(shí)大鼠腦內(nèi)5-HT更新加速。這些現(xiàn)象揭示腦內(nèi)5-HT與睡眠、鎮(zhèn)痛、體溫調(diào)節(jié)都有關(guān)系。還有人報(bào)導(dǎo)，5-HT能改變垂體的內(nèi)分泌機(jī)能。此外，有人提出5-HT能神經(jīng)元的破壞是精神性疾病時(shí)出現(xiàn)幻覺的原因。可見精神活動(dòng)也與5HT有一定的關(guān)系。