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突触传递生理学Physiology on Synaptic Transmission 神经元和神经胶质细胞 3、突触定位和功能活动 （一）突触前终末去极化 调节神经递质释放 （二）钙内流介导神经递质的释放 Katz和Miledi提出了递质释放的“钙假说”（calcium hypothesis） 突触前终末存在有大量的钙通道，Ca2+内流具有增强突触前膜去极化和触发递质释放的双重作用。 电压门控Ca2+通道分布最密集的部位正是突触前膜囊泡搭靠和神经递质释放的部位，即活性带（active zone） 活性带处细胞内钙离子浓度增加超过1000倍 (from 100nM to 100 mM) 改变细胞外钙离子浓度可以增强或减少神经递质的释放 突触前动作电位的幅度和钙电流的增加以及突触后电位幅度成正比关系 神经递质释放强烈依赖钙内流（钙内流增加2倍，递质释放增加16倍!) Ca2+电流出现在动作电位发生之后、突触后电位产生之前 突触前神经元内Ca2+的清除： The end-plate potential （EPP）of the NMJ 自发性的MEPP是一个量子的神经递质释放产生的反应，诱发性的EPP则是由众多MEPP总和所致； EPP幅度=MEPP幅度×释放的量子数 生理条件下EPP有多少个量子释放？ 中枢递质释放： 量子式释放； 一次传入冲动引起释放的量子数目仅有1－10个； 不具有1：1传递特征 电子显微镜观察揭示，突触前终末存在有突触囊泡。 搭靠（targeting） 搭靠（targeting） GTP结合形式的Rab和靶膜上活性带处的Rim蛋白形成复合物。 膜融合 (membrane fusion)- SNAREs Hypothesis 突触前膜 t-SNAREs SNAREs复合物的装配类似合上“拉链” SNAREs复合物的解聚 SNAP（soluble NSF-attachment protein） 胞吐 (exocytosis)： Ca2+内流达到一定程度→ Synaptotagmin和Ca2+结合→与突触前膜上脂质以及Syntaxin结合→融合孔开放→胞吐 （五）囊泡循环 The life cycle of ACh Produced by choline acetyltransferase Action terminated by ACh esterase Specific reuptacke of choline (but not ACh)  （一）突触前调节 1、去极化幅度和持续时间 突触前抑制 突触前易化 刺激A，可在神经元C上记录到一个EPSP； 刺激B后紧接着刺激A，在C上记录的EPSP较单独刺激A时增大。 Ca2+ 通道的类型和阻断剂 (二）突触间隙调节 酶抑制剂 胆碱酯酶抑制剂：donepezil（多那喜） 酶复活剂 胆碱酯酶复活剂： 解磷定 （三）突触后调节 受体数量和亲和力调节 受体功能调节 激动剂（agonist)和阻断剂（antagonist) M受体激动剂--?毛果芸香碱 a受体激动剂--?去甲肾上腺素 M受体拮抗剂-- 阿托品 b受体拮抗剂--?普萘洛尔 LTP的两个时相： （1）诱导（induction） 较短，给予强直刺激期间和强直刺激结束后的一段时间 （2）维持（maintenance） 较长，诱导以后的时相 NMDA Receptors Activation Requires: glutamate (agonist) the presence of glycine (co-agonist) Membrane depolarization to release Mg2+ block receptor is modulated by Zn2+ AMPAR功能调节 1. 神经末稍去极化、钙内流和神经递质的释放有何关系？如何证实？ 2. 支持神经递质量子释放理论的根据有哪些？ 3. 简述神经递质释放的SNARs理论。 4. 突触前抑制和突触前兴奋的发生机制有何不同？ （2）维持：细胞内Ca2+浓度的增加引起AMPA受体的上调（甚至有新的蛋白质合成和新的突触形成！） （5）长时程压抑（long-term depression，LTD） 低频刺激诱发的突触传递效应持续性下降的一种现像。 机制：低频刺激→经突触后NMDA受体少量Ca2+内流→磷蛋白磷酸酶（phosphoprotein phosphatase）活性增高，CaMPKⅡ脱磷酸而活性下降→AMPA受体磷酸化程度减小、功能及数量下调→L