乙酰胆碱及受体的作用和与人类健康的关系
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胆碱能受体的名词解释胆碱能受体是神经系统中重要的受体,它们与神经递质胆碱相互作用,调节着神经信号的传递。
本文将对胆碱能受体进行详细解释,包括其功能、分类和与疾病相关的一些研究成果。
1. 胆碱能受体的功能胆碱能受体是一类位于细胞膜的蛋白质,它们能够与神经递质胆碱结合并产生生物学效应。
胆碱能受体的功能非常多样,涵盖了广泛的生理过程,包括神经传递、肌肉收缩和记忆形成等。
在神经传递中,胆碱能受体有助于调节神经信号的传递。
当胆碱递质释放到突触间隙时,它们能够与胆碱能受体结合,触发细胞内的信号传导。
这种信号传导可以是兴奋性的,也可以是抑制性的,这取决于具体类型的胆碱能受体。
胆碱能受体在肌肉收缩中也起着关键作用。
当胆碱递质释放到神经-肌肉接头时,它们能够与胆碱能受体结合,引发细胞内的信号级联,最终导致肌肉收缩。
这一过程对于身体的运动、呼吸和消化等重要生理活动至关重要。
此外,胆碱能受体在记忆形成和认知功能中也发挥着重要作用。
研究表明,胆碱能受体的活性与学习和记忆能力密切相关。
胆碱能受体参与了乙酰胆碱的合成和分解,乙酰胆碱作为一种重要的神经递质,在学习和记忆过程中发挥关键作用。
2. 胆碱能受体的分类根据其结构和功能的差异,胆碱能受体被分为两个主要类型:胆碱能受体类型I和类型II。
胆碱能受体类型I主要包括毒蕈碱受体和肌气受体,而胆碱能受体类型II则包括毒蕈碱性受体和乙酰胆碱受体。
毒蕈碱受体是胆碱能受体类型I中的重要代表,它与神经递质乙酰胆碱结合,产生生物学效应。
毒蕈碱受体在中枢神经系统和周围神经系统中广泛分布,并参与了许多重要生理过程,如认知功能和运动调节等。
肌气受体也属于胆碱能受体类型I,在神经-肌肉接头中发挥关键作用。
它与神经递质乙酰胆碱结合,使得肌肉能够收缩。
肌气受体在运动和呼吸等生理活动中起着至关重要的作用。
毒蕈碱性受体和乙酰胆碱受体属于胆碱能受体类型II。
毒蕈碱性受体主要分布于中枢神经系统,参与了视觉、学习和记忆等高级认知功能。
胆碱能抗炎通路的调节作用与应用价值【关键词】炎症反应;胆碱能抗炎通路;神经源性乙酰胆碱受体严重创伤、休克及感染打击可迅速引起机体的应激反应,激活神经内分泌系统,接着动员全身的免疫系统参与应激。
它们之间以网络机制相互影响,促进自身的反应机制和网络系统恢复平衡,以确保机体成功承受打击。
如果忽视了神经内分泌及免疫之间的整体特性,不分时机地单一针对机体的某一方面进行调控,有可能出现新的人为的紊乱,结果适得其反。
以往许多脓毒症干预治疗Ш期临床试验失败也证明了这一点。
因此,充分认识机体反应的神经-内分泌-免疫网络机制,对于深入阐明脓毒症的发生与发展机制,寻求新的治疗措施具有十分重要的意义[1]。
机体在受到感染和损伤打击时,通过高度保守的内源性机制调节天然免疫反应程度,使致炎和抗炎反应趋于平衡,从而维持内环境稳定。
炎症反应不足或过度均可引起病理性并发症。
免疫缺陷时,缺乏适当的炎症反应会导致感染率增加或继发感染;而过度反应又会引起促炎介质大量释放,形成全身性炎症反应,导致严重的病理性并发症如脓毒症和自身免疫性疾病,从而对机体造成比原发打击本身更重的损伤。
因此机体炎症反应的强度必须受到精细的调节。
近年来发现,神经系统通过迷走神经能够显著、快速地抑制巨噬细胞肿瘤坏死因子(TNF)α的释放,减轻全身性炎症反应。
该生理机制被称为胆碱能抗炎通路(cholinergic anti inflammatory pathway),通过抑制促炎细胞因子的合成反馈地监控和调节炎症反应[2, 3]。
这一新确定的维护免疫稳态的生理机制提示,通过激活胆碱能抗炎通路有效地调节炎症反应,在免疫学和治疗学中有重要意义。
1 胆碱能抗炎通路的提出及受体效应在过去的30年中,人们已认识到糖皮质激素和细胞因子作为内分泌、旁分泌和自分泌因子发挥的作用,即协调局部和全身炎症反应,保护宿主免于过度的免疫反应性损伤。
关于神经系统对免疫调节的理解仍局限于下丘脑垂体肾上腺皮质轴,并且一直关注于糖皮质激素的体液调节途径,而对于神经系统直接调节免疫细胞功能一直缺乏证据。
乙酰胆碱的失活名词解释乙酰胆碱是一种神经递质,在人体的神经系统中发挥着重要的作用。
当乙酰胆碱失活时,意味着其功能的受损或无法正常发挥作用。
本文将对乙酰胆碱的失活进行名词解释,并探讨其可能的原因和影响。
乙酰胆碱失活是指乙酰胆碱在神经系统中无法维持正常的活性水平,无法有效地参与神经传递。
神经递质乙酰胆碱通过神经元之间的突触间隙传递信号,与乙酰胆碱受体结合,从而引发神经冲动的传递和传导。
当乙酰胆碱的失活发生时,这种信号传递会受到严重的干扰,从而对人体的神经系统及其功能产生负面影响。
乙酰胆碱失活可能由多种原因引起。
首先,一些神经系统疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病等,会导致乙酰胆碱的失活。
这些疾病会引发神经元的死亡或损伤,从而导致乙酰胆碱的合成和释放受到抑制,使得乙酰胆碱无法正常起作用。
其次,某些药物的使用也可能引起乙酰胆碱的失活。
例如,一些抗胆碱药物可通过抑制乙酰胆碱酯酶来降低乙酰胆碱在神经系统中的水平,从而导致其失活。
乙酰胆碱失活对人体的神经系统和功能产生广泛的影响。
首先,乙酰胆碱失活会导致认知和记忆功能的受损。
由于乙酰胆碱在脑部的重要作用,其失活将影响神经元之间的通讯,导致记忆力下降、注意力不集中和智力下降等问题。
其次,乙酰胆碱失活还可能导致运动功能异常。
乙酰胆碱是神经肌肉接头的重要信号分子,其失活将干扰神经冲动的传导,引发肌肉无力、运动协调性不佳等问题。
此外,乙酰胆碱失活还会影响情绪和睡眠等方面的功能,引发焦虑、抑郁和失眠等问题。
为了防止和治疗乙酰胆碱的失活,目前已经有一些方法和药物可供选择。
例如,针对阿尔茨海默病的治疗药物可以通过增加乙酰胆碱的水平来改善症状。
此外,一些抗胆碱酯酶的药物也可以用于治疗与乙酰胆碱失活相关的疾病,例如重症肌无力。
此类药物通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性,来增加乙酰胆碱在神经系统中的浓度,从而改善相关症状。
综上所述,乙酰胆碱的失活是指乙酰胆碱在神经系统中无法正常发挥作用的情况。
乙酰胆碱的释放方式
乙酰胆碱(Acetylcholine,ACh)是神经递质之一,常被认为是人类神经系统中最重要的传导物质,其在调节肌肉活动、记忆及学习等功能中都发挥着重要作用。
ACh的释放方式是一个复杂的过程,一般分为三个步骤:
一、神经突触中ACh合成及贮存
1. ACh的合成:ACh的合成是从神经细胞核内的choline进行的,俗称为“合成反应”。
该反应由胆碱乙酰转移酶(ChAT)催化完成,即将胆碱(choline)和乙酰腺苷(acetyl-CoA)结合,形成ACh。
2. ACh的贮存:ACh产生完成后,会由vesicular acetylcholine transporters将其贮存进入神经突触小体内。
二、ACh在突触内的释放
1. 集中释放机制:ACh在突触内的释放被集中在小突触位点,即离神经细胞质较近的部位进行释放,该过程称为集中释放机制。
2. 非集中释放机制:大多数的ACh得以非集中释放机制进行释放,即ACh穿过突触膜界面,由突触外部释放到轴突外。
三、ACh在突触外的释放
1. ACh活性:ACh释放完毕后,首先会经历一个非特异性活性,它会
通过神经细胞外部的空间来发挥作用,而不在特定的受体上作用。
2. ACh与受体结合:ACh通过与质子通道受体结合而发挥作用,即乙
酰胆碱受体(AChR)与ACh结合后,会引起受体上的质子通道开放
从而产生对内膜的改变,内膜的改变又释放出通往细胞质的内源质子,从而引起神经传导的最终作用。
胆碱水平与认知功能相关性的关系及应用前景引言:认知功能是指人类大脑处理和运用信息的能力,包括记忆、学习、思考、语言、注意力等。
而胆碱作为人体神经系统中一种重要的神经递质,对认知功能的发展和维持起到关键作用。
本文将探讨胆碱水平与认知功能之间的关系,并展望其在未来的应用前景。
一、胆碱对认知功能的调节作用胆碱是一种重要的神经递质,在人体神经系统中扮演着传递神经信号的重要角色。
胆碱可以通过作用于乙酰胆碱受体,影响神经元之间的递质传递,进而调节认知功能的发挥。
具体来说,胆碱能够影响学习记忆、注意力和思维等认知功能的表现。
1. 学习记忆:研究表明,胆碱参与了学习和记忆过程的调节。
胆碱可以促进神经元之间的兴奋传递,增强突触可塑性,从而加强记忆的形成和巩固。
同时,胆碱还能够增加海马体以及其他与学习和记忆相关的脑区的活性,提高学习和记忆的效果。
2. 注意力:胆碱通过作用于乙酰胆碱受体,能够调节神经元之间的兴奋传递,影响注意力的调节。
研究表明,胆碱能够提高大脑皮层的警觉状态,增强对外界刺激的敏感性和注意力的集中度。
这对于处理复杂的认知任务和提高工作记忆能力至关重要。
3. 思维:胆碱的调节作用还可以影响思维,尤其是灵活性思维和创造性思维。
胆碱可以促进前额叶皮层和杏仁核等脑区的活性,与思维的灵活性和创造性密切相关。
一些研究显示,胆碱能够增加创造性任务的表现,并且改善认知柔韧性。
二、胆碱与认知功能相关性的证据支持大量的研究证据表明,胆碱与认知功能之间存在密切的相关性。
以下是一些相关研究的例子:1. 胆碱酯酶相关性研究:胆碱酯酶是降解乙酰胆碱的酶,其活性可以间接反映胆碱水平的变化。
一些研究发现,胆碱酯酶活性与认知功能之间存在负相关关系。
即胆碱酯酶活性的升高与认知功能的下降有关。
2. 胆碱药物研究:胆碱能够通过药物干预来调节认知功能。
一些胆碱酯酶抑制剂和乙酰胆碱受体激动剂已经被广泛研究和应用于治疗认知功能障碍,如阿尔茨海默病等。
乙酰胆碱的结构式乙酰胆碱(Acetylcholine,简称ACh)是一种重要的神经递质,它在中枢神经系统和周围神经系统中起着重要作用。
乙酰胆碱由乙酸和胆碱合成,乙酰胆碱的结构式可以通过以下方式表示:CH3COOCH2CH2N+(CH3)3Cl-乙酰胆碱的分子式为C7H16NO2Cl,是一种季铵盐,具有很强的极性。
乙酰胆碱是一种无色的粘稠液体,容易溶解于水和其他极性溶剂,但不溶于非极性溶剂。
乙酰胆碱在纯碱和酸性溶液中都相对稳定,但在中性溶液中很容易被酯酶水解。
乙酰胆碱在生物体内起着重要的神经传递作用。
在神经末梢的突触间隙中,神经冲动到达神经末梢时,乙酰胆碱释放到突触间隙中,并与接受体结合。
乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合后,激活受体,使神经冲动传递给下一个神经元或作用靶细胞,从而产生生理效应。
乙酰胆碱在中枢神经系统中起着重要作用,参与了学习、记忆、情绪等复杂的认知功能。
在周围神经系统中,乙酰胆碱主要作为一种运动神经递质,负责传递运动神经冲动,使肌肉收缩和运动。
乙酰胆碱的合成主要通过胆碱乙酰化酶(choline acetyltransferase,简称ChAT)催化完成。
胆碱乙酰化酶催化胆碱和乙酰辅酶A(acetyl-CoA)反应,生成乙酰胆碱和辅酶A(CoA)。
胆碱乙酰化酶在神经元的突触末梢中富集,提供乙酰胆碱的合成。
乙酰胆碱的降解主要通过乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,简称AChE)催化完成。
乙酰胆碱酯酶能迅速加水解除乙酰基,生成胆碱和乙酸。
胆碱被再次利用合成乙酰胆碱,而乙酸被进一步代谢为二氧化碳和水。
乙酰胆碱在医学上具有重要的应用价值。
乙酰胆碱可作为一种药物,用于治疗阿尔茨海默病等与乙酰胆碱活动不足相关的疾病。
乙酰胆碱酯酶抑制剂是一类可用于增加乙酰胆碱浓度的药物,通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性,从而延长乙酰胆碱的作用时间,增加其效应。
总之,乙酰胆碱是一种重要的神经递质,具有重要的生理功能。
尼古丁及尼古丁乙酰胆碱受体在肺癌发生发展过程中的作用郭丽丽
【期刊名称】《中国肺癌杂志》
【年(卷),期】2011(14)9
【摘要】@@ 肺癌是目前世界上最常见的癌症之一,约占所有癌症病例的15%,而吸烟是目前公认的引起肺癌的主要危险因素之一,在发展中国家,约80%的肺癌病例与吸烟有关[1].肺癌的预后总体上仍然不是很乐观,男性的5年生存率为6%-14%,女性为7%-18%[2].
【总页数】5页(P753-757)
【作者】郭丽丽
【作者单位】300052,天津,天津医科大学总医院,天津市肺癌研究所,天津市肺癌转移与肿瘤微环境重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R734.2
【相关文献】
1.神经型尼古丁乙酰胆碱受体在阿尔茨海默病中的神经保护作用 [J], 欧阳凯;齐晓岚;官志忠
2.神经型尼古丁乙酰胆碱受体在阿尔茨海默病发病机制中的作用 [J], 唐智;单可人;官志忠
3.尼古丁乙酰胆碱受体基因CHRNA3的多态性和中国汉族人群肺癌风险关系的研究及其在晚期非小细胞肺癌中的预后分析 [J], 牛晓敏;陆舜;贺林;廖美琳;李子明;刘
赞;陈智伟;郑莹;周代占;沈盛萍;吴春晓
4.毒蕈碱样乙酰胆碱受体及其拮抗剂在近视发生发展中的作用 [J], 张立华;周翔天;瞿佳
5.肿瘤中尼古丁乙酰胆碱受体对细胞增殖和细胞凋亡的作用 [J], 张西强
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重新认识维生素(4)--胆碱---臻之膳健康食品4000-520-017中文名称:胆碱英文名称:choline胆碱首次由Streker在1894年从猪胆汁中分离出来,1962年被正式命名为胆碱,现已成为人类食品中常用的添加剂。
美国的《联邦法典》将胆碱列为“一般认为安全”(Generallyrecognizedassafe)的产品;欧洲联盟1991年颁布的法规将胆碱列为允许添加于婴儿食品的产品。
胆碱是一种强有机碱,是卵磷脂的组成成分,也存在于神经鞘磷脂之中,是机体可变甲基的一个来源而作用于合成甲基的产物,同时又是乙酰胆碱的前体。
人体也能合成胆碱,所以不易造成缺乏病。
胆碱耐热,在加工和烹调过程中的损失很少,干燥环境下,即使很长时间储存食物中胆碱含量也几乎没有变化。
胆碱是卵磷脂的鞘磷脂的重要组成部分,卵磷脂即是磷脂酰胆碱,广泛存在于动植物中。
物理性质胆碱是季胺碱,为无色结晶,吸湿性很强;易溶于水和乙醇,不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂。
化学结构和性质胆碱在化学上为(β-羟乙基)三甲基氨的氢氧化物,它是离子化合物,其分子结构式为:HOCH2CH2N+(CH3)3。
胆碱呈无色味苦的水溶性白色浆液,有很强的吸湿性,暴露于空气中能很快吸水。
胆碱容易与酸反应生成更稳定的结晶盐(如氯化胆碱),在强碱条件下也不稳定,但对热和储存相当稳定。
由于胆碱耐热,因此在加工和烹调过程中的损失很少,干燥环境下即使长时间储存食物中胆碱含量也几乎没有变化。
胆碱是卵磷脂和鞘磷脂的重要组成部分,卵磷脂即是磷脂酰胆碱(phosphalidy chlines),广泛存在于动植物体内,在动物的脑、精液、肾上腺及细胞中含量尤多,以禽卵卵黄中的含量最为丰富,达干重的8%~10%。
鞘磷脂(sphingomyelin)是神经醇磷脂的典型代表,在高等动物组织中含量最丰富,它由神经氨基醇、脂肪酸、磷脂及胆碱组成。
生理功能促进脑发育和提高记忆能力自然界已形成若干机制以保证生长发育中的动物获得足够数量的胆碱。
乙酰胆碱及受体的作用和人类健康 王帅 (09级辽宁大学生命科学院生物技术专业本科生 291303118) [ 摘要] 乙酰胆碱( acetylcho line, ACh) 是一种经典的兴奋性神经递质, 通过结合特异受体, 在神经细胞之间或神经细胞与效应器细胞之间中起着信息传递作用。ACh 及其受体存在于从细菌到人类、从神经细胞到其他多种非神经细胞中, 提示它是一类与系统发生相关的古老分子, 可能不仅仅具有作为生理性递质的传递功能。多种人类疾病与ACh 及其受体相关, 尤其是近年来的研究发现ACh 及其受体在多种肿瘤中发挥自分泌和旁分泌因子作用, 参与细胞的生长调节, 甚至与肿瘤的发生发展相关。因此, ACh 涉及到神经系统外非胆碱能传递的作用显得格外引人注目, 可能成为新的肿瘤治疗靶标。 [ 关键词] 受体;乙酰胆碱;人类健康;肿瘤 1 乙酰胆碱及其受体简述 乙酰胆碱( acetylcho line, ACh) 是一种经典的兴奋性神经递质, 包括外周神经如运动神经、自主神经系统的节前纤维和副交感神经节后纤维均合成和释放这种神经递质。ACh 由胆碱( choline) 和乙酰辅酶A 合成, 由胆碱乙酰化酶( choline acety lase, ChAT ) 催化,随后进入囊泡贮存。当动作电位沿神经到达神经末梢时, 触发神经末梢Ca2+ 通道开放,囊泡与突触前膜融合、破裂, ACh 释放入突触间隙或接头间隙, 作用于突触后膜或效应细胞膜的乙酰胆碱受体( acet ylcholine recepto rs, AChRs) 引起生理效应。其中位于副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜的胆碱受体对以毒蕈碱为代表的拟胆碱药较为敏感, 故称为毒蕈碱型胆碱受体( muscar inic acet ylcho line receptor s, mAChRs) ; 位于神经节细胞膜和骨骼肌细胞膜的胆碱受体对烟碱比较敏感, 故称为烟碱型胆碱受体( nicot inic acety lcholine r ecepto rs,nAChRs) 。mAChRs 属于G 蛋白偶联受体家族, nAChRs 是配体门控的离子通道蛋白[1] , 属于具有共同起源的半胱氨酸环受体家族, 在中枢神经系统、周围神经系统和肌肉组织广泛表达。 2 乙酰胆碱受体与疾病 神经肌肉接头处的烟碱型受体是第一个被认识和命名的受体, 也是第一个采用电生理手段进行研究及获得生化性质的受体。在哺乳类, nAChRs 可分为肌肉和神经2 种类型, 肌肉型nAChRs 亚单位种类和组合形式比较固定, 位于神经肌肉接头处, 介导神经与肌肉间的递质转换作用; 而神经型nAChRs 虽然也由类似的5 个亚单位构成, 但亚单位类型和组合形式变化极大, 是神经系统nAChRs 功能复杂化的分子基础。除原始的神经肌肉间和运动自主神经细胞间的快速神经递质转换作用之外, nAChRs 还与多种中枢神经系统的功能有关, 包括随意运动、记忆及注意、睡眠及清醒、喜悦及痛苦和忧愁等。已证明多种人类神经系统疾病是由于nAChRs 基因遗传变异的结果, 如先天性肌无力、常染色体显性夜发癫癎及精神分裂症、帕金森病、阿尔茨海默病及图雷特综合征都在某种程度上与nAChRs 有关[2~ 4] 。越来越多的实验证据表明帕金森病与nAChRs 关系密切[5] , 帕金森病主要是由于大脑黑质和纹状体内的神经递质多巴胺减少,使ACh 作用相对亢进, 造成动作减少和肌张力强直等病症。所以现代医学治疗帕金森病, 一是增强多巴胺的作用, 二是降低ACh 的作用, 使二者的相互作用达到一种新的低于正常水平的平衡状态。nAChRs 在不同生理情况下有不同的状态( 开启或者关闭) , 在特定的情况下相互交替。最近发现一些nAChRs 的突变改变了这种状态( 如长时间的处于开启状态或者过于快速脱敏) 而改变了受体的功能导致疾病发生。如基因分析发现染色体20q13. 2 和常染色体显性遗传性夜间额叶癫癎( autosomal dominant nocturnal fro ntal lobe epilepsy,ADNFLE) 表型存在连锁关系[ 6] , AChR 的α4 基因定位在染色体的这个区域。ADNFLE 患者的AChR 的α4 基因的一个单核苷酸的改变导致M 2 跨膜区一个关键氨基酸的置换,使得离子通道的选择性质发生强烈改变[ 7] 。慢通道先天性肌萎缩综合征( slow channel congenitalmy asthenic syndr omes, SCCMS) 是由于nAChR 突变造成离子通道长时间的不正常开启并且比野生型受体更容易被尼古丁激动[ 8] , 在临床上表现为重症肌无力。基因分析发现结合α亚基αG153S 位点的突变导致SCCMS 长时间开启的典型症状。除此之外, M1 跨膜区αN217K 和M2 跨膜区αV249F 的突变也导致该症状。除α亚基的改变外ε亚基的M2 区域εL269F 和εT264P 位点以及β亚基的βV266M 位点的突变也会导致SCCMS 表型。重症肌无力( myasthenia gr avis, MG) 是典型的累及神经肌肉接头处突触后膜AChR 的自身免疫性疾病[ 9] , 是由乙酰胆碱受体抗体( acetylcholine r eceptor s antibo dy , AChRAb)介导的具有细胞免疫依赖性、补体参与的自身免疫性疾病,病变是属于外周性的。临床特征为部分或全身骨骼肌易于疲劳, 其发病机制为体内产生了AChRAb, 在补体的参与下和AChR 发生免疫应答反应, 破坏了大量的AChR, 导致突触后膜传递障碍而产生肌无力。在MG 患者中, 80%~ 90%患者血清中可测到AChRAb, 但是却不能解释临床上为什么有10%~ 20%的典型患者, 其血中检测不到所谓的特异性致病因子AChRAb[ 10] ( 称为抗体阴性重症肌无力) , 也不能解释为什么为数不少的抗体阳性重症肌无力抗体滴度与临床症状轻重程度之间不相吻合的问题。大量临床资料中发现, 有相当多数量的MG 患者合并其他自身免疫性疾病, 如甲状腺功能亢进、甲状腺炎、系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、天疱疮等等, 因此认为MG 也是一种自身免疫性疾病。AChRAb 的产生有赖于CD4+ 和CD8+ T辅助( Th) 细胞分泌的细胞因子[11] 。因此, 在MG 细胞免疫紊乱的研究中细胞因子网络失衡已成为研究热点。根据分泌细胞因子的不同, Th 可分为2 个亚群: Th1 和Th2。Th1主要分泌IL-2、IL-12、IFN-7、穿孔素、TNF-α、T GF-β ; Th2 主要分泌IL-4、IL-5、I L-6、IL-10, 其中IL-4 和IL-5 可促使B 细胞转化为浆细胞, 并促进IgG 的产生。同时研究者发现在临床上这种自身免疫病与恶性肿瘤高发率相关。可见在累及到ACh 导致的疾病范围已经超出了神经递质传导神经兴奋的范畴, 它或多或少与免疫系统的关系极为密切。 非神经细胞的乙酰胆碱能系统( non-neuronal cholinergicsystem) 非神经性乙酰胆碱系统包括乙酰胆碱、胆碱乙酰转移酶、胆碱酯酶、毒蕈碱乙酰胆碱能受体和烟碱胆碱能受体,广泛地存在于角质化细胞、肿瘤细胞、内皮细胞、胶质细胞、上皮细胞、淋巴细胞、生殖器官等非神经性细胞和组织,参与这些细胞和组织的功能调节,并与一些疾的病理生理变化相关。非神经性乙酰胆碱系统不但与神经性乙酰胆碱系统不尽相同,而且不同组织的非神经性乙酰胆碱系统也不完全一样。正是由于非神经细胞的乙酰胆碱能系统在人体内广泛表达, 如上皮细胞( 皮肤、呼吸道、消化道) 和免疫细胞( 淋巴细胞) 表达非神经依赖的胆碱能系统的全部成分, 同时ACh的作用涉及到这些非神经依赖的细胞基本生物学功能的调节, 例如增殖、分化、介质( 一氧化氮、促炎症细胞因子等) 的释放、细胞骨架的组装、运动、分泌和纤毛运动[ 13~ 15] 。因此,非神经细胞的乙酰胆碱! 或非神经细胞的胆碱能系统! 的概念被提出[14, 15] 。同时这些发现, 使得人们不得不重新认识ACh 在人体或者更广泛的生物系统中的概念以适应这2种角色: ①非神经细胞的ACh 作为一种局部的信号分子涉及到细胞形态和功能的调节; ②神经细胞的ACh 作为神经递质分子介导神经细胞和效应分子间的快速交流。2 种不同的ACh 需要不同结构和功能的胆碱能系统, 可以认为这种差别是在进化中产生的, 也可以推测非神经细胞的胆碱能系统作为1 种模式在神经系统进化并优化和适应了成为神经递质作用的神经细胞的胆碱能系统。神经细胞合成的ACh 与非神经细胞合成的ACh 在许多方面存在着差异。检测呼吸道上皮组织中的ACh 时发现在胆碱能神经元和非神经细胞中ACh 的贮存能力是显著不同的[ 17] 。与神经细胞合成的ACh 释放机制不同, 在人胎盘上皮细胞中ACh 是通过有机离子运载体( or ganic cationtr anspor ters, OCTs) 释放的[ 18] , 其结构和功能显然不同于神经细胞合成的乙酰胆碱能系统, 它是由动作电位导致囊泡释放, 而OCTs 是浓度梯度持续激活的。神经细胞来源的AChR 的分布( 例如高浓度尼古丁受体集中分布在神经突触或运动终板) 和ChAT 的高活性部位都非常靠近释放囊泡,以适应快速传递神经冲动的需要。但是在非神经细胞中AChR 的分布特征还未知, 另外, ChAT 的活性在非神经细胞较低, 例如在胎盘可以在不阻断ChAT 活性的情况下来检测ACh[19] 。胆碱能神经元中ACh 的合成在神经末梢, 而前面已经提到非神经细胞中抗ChAT 免疫反应发现ACh 在细胞中广泛分布, 包括细胞核, 表明ACh 在整个细胞合成。在神经细胞, ACh 贮存在转运囊泡里, 便于ACh 迅速释放产生神经冲动的传递。非神经细胞则不需要在囊泡里贮存, 甚至非神经细胞合成的ACh 是否贮存也未知, 是一定存在着一个持续的合成、传递、释放和水解的平衡过程, 而这种平衡一旦被打破或许将引起异常的生物学活动。非神经细胞的乙酰胆碱能系统的存在支持非神经细胞的ACh 作为一个持续的局部信号分子涉及调节细胞的基本生物学功能。在这里, ACh 似乎是一个最佳选分子, 因为它可以通过多样化受体和它的电荷性质或多或少涉及细胞信号途径。非神经胞的胆碱能系统的广泛存在, 以及众多亚型的受体偿作用所削弱。但是无论如何, 非神经细胞的胆碱能系使得ACh 病理作用的鉴定非常复杂。例如一个成分的作用可以被其他成分( AChRs、AChT 和AChE) 的代统的病理作用确实存在。Scott 等[20] 曾报道ACh 水平在炎症性皮肤疾病中升高, 类似的这些工作最近也被证实, 在遗传性过敏性皮炎的患者2 mm 皮肤层中( 主要是上皮组织) ACh 水平上升了14 倍[ 21] 。非神经细胞的胆碱能系统表达于免疫细胞和黏膜表面, 这给出一个最初的提示: 非神经细胞合成的ACh 可能涉及炎症反应。在遗传性过敏性皮炎患者的湿疹和非湿疹皮肤部位甚至在患者的口腔黏膜都发现ACh 水平升高, 说明在这些病人中这是一种普遍的现象。另外, 用于治疗炎症疾病的肾上腺皮质激素可以显著降低ACh 和AChT 水平, 对非神经细胞的ACh 的抑制作用可以协助提高临床使用类固醇的效果[ 22] 。有实验显示刺激ACh 的释放可以增加兔呼吸道对Alter na ria tenuis 的免疫反应[ 23] 。虽然迁移的免疫细胞的增加、AChT 和AChE 的活力的改变和细胞内ACh 的转运和释放还有待进一步阐明, 但是ACh水平的提高显然加速了炎症反应进程。总之, 非神经细胞的胆碱能系统在非神经细胞中的广泛表达, 表明它是一个局部的调节系统对细胞和组织的稳态有着重要作用。对于确认非神经细胞中胆碱能系统中的各种细节的研究还有待于深入, 它的生物学和病理学的作用应该得到更清晰地阐明, 并有可能成为新的治疗靶标。因此,ACh 和nAChRs 在非神经细胞中的存在提示重新认识ACh在人体功能的时候已经到来。 4 尼古丁乙酰胆碱受体(nAchRs)和肿瘤 4. 1 尼古丁对细胞增殖的影响 神经尼古丁乙酰胆碱受体(nAchRs)属于配体门控Ca2+离子通道超家族成员之一,为同源性或非同源性五聚体。nAchR不仅支持神经系统的化学突触传递,而且在非神经组织也表达。nAchRs激动剂尼古丁是烟草的主要活性成分。尼古丁处理SCLC、NSCLC等细胞系诱导依赖nAchRs方式的细胞增殖[24]外,在hamster鼠中研究表明尼古丁和氧过多结合能够诱导肺癌。这一发现表明肺部结合氧的减弱以及nAchRs的慢性刺激诱导肺癌发生。nAchR拮抗剂的产生加强了nAchRs在细胞增殖中作用的研究。尤其a7nAchRs被表明具有调节尼古丁的增殖作用。以往在NHBE、SCLC和NSCLC细胞的研究表明a7nAchRs拮抗剂、a金环蛇毒素等能够减弱尼古丁的增殖作用。然而,有一些研究者在BEAS-2B无限增殖的人支气管上皮细胞和吸烟者的NHBE细胞中未检测到a7nAchRs的表达。已表明,尼古丁通过a7nAchR刺激间皮瘤的增长。此外,通过MTT和软凝胶实验在两株由胸膜活检组织建立原发肿瘤细胞系中,100n筒箭毒碱终止细胞生长。这些研究强调了nAchR做为肿瘤治疗分子靶位点的可行性。 4.2 尼古丁诱导细胞增殖的信号通路 尼古丁通过增加生长因子如BDNF等和生长因子受体如VEGFR-2等水平促进细胞增殖。尼古丁通过增加细胞内Ca2+和Ca2+通道诱导表皮生长因子受体转导。细胞内Ca2+引起EGFR导的可能的机制之一,Ca2+的上升诱导胞浆激酶活性,进一步磷酸化EGFR。尼古丁在胃癌细