乙酰胆碱
乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）是一种神经递质，能特异性的作用于各类胆碱受体，在组织内迅速
被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。临床不作为药用。
在神经细胞中，乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶（胆碱乙酰化酶）的催化作用下
合成的。由于该酶存在于胞浆中，因此乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。去
甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料，首先在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成多巴，再在多巴脱羧酶
（氨基酸脱竣酶）作用下合成多巴胺（儿茶酚乙胺），这二步是在胞浆中进行的；然后多巴胺被摄取入小泡，在小泡中由多巴胺β羟化酶催化进一步合成去甲肾上腺素，并贮存于小泡内。多巴胺的合成与去甲肾上腺素揆民前二步是完全一样的，只是在多巴胺进入小泡后不再合成去甲肾上腺素而已，因为贮存多巴胺的小铴内不含多巴胺β羟化酶。5-羟色胺的合成以色氨酸为原料，首先在色氨酸羟化酶作用下合成5-羟色氨酸，再在5-羟色胺酸脱竣酶（氨基酸脱竣酶）作用下将5-羟色氨酸合成5-羟色胺，这二步是在胞浆中进行的；然后5-羟色胺被摄取入小泡，并贮存于小泡内。γ-氨基丁酸是谷氨酸在谷氨酸脱羧催化作用下合成的。肽类递质的全盛与其他肽类激素的合成完全一样，它是由基因调控的，并在核糖体上通过翻译而合成的。
进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后，就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，这样乙酰胆碱就被破坏而推动了作用，这一过程称为失活。去甲肾上腺素进入突触间隙并发挥生理作用后，一部分被血液循环带走，再在肝中被破坏失活；另一部分在效应细胞内由儿茶酚胺内由儿茶酚胺位甲基移位酶和单胺氧化酶的作用而被破坏失活；但大部分是由突触前膜将去甲肾上腺素再摄取，回收到突触前膜处的轴浆内并重新加以利用。
1914年，Ewins在麦角菌中发现了乙酰胆碱，这是首次在非神经细胞中发现乙酰胆碱的报道。随后，人们陆续在多种细菌、真菌、低等植物和高等植物中发现了乙酰胆碱及其相关的酶和受体。随着胆碱能系统在植物中的发现和研究的深入，人们似乎有望在分子水平发现动植物间的又一相似性，因而植物学家抱着极大的热情投入了这方面的研究。但是由于当时研究手段的限制、对动植物之间的差别认识不足，以及某些研究在其它的实验室难以重复的缘故，使得植物乙酰胆碱的研究多处于零星的、非系统的状态，研究的深度和广度远远无法与动物相比。到目前为止，尚未对其在植物中的作用机理提出一个合理的解释。近年来，我们和国外其它几家实验室重新开展了乙酰胆碱在植物体内的生理作用和作用机理的研究，为揭示植物乙酰胆碱的作用机理提供了新的线索
乙酰胆碱对植物生理过程的调控
对代谢、生长和发育的调控
种子萌发乙酰胆碱和乙酰胆碱酯酶可能参与调控某些植物的种子萌发和幼苗早期生长，乙酰胆碱影响这些生理过程的机理可能涉及调控储藏物从下胚轴向植物快速生长部位的调运。乙酰胆碱对需光种子萌发的影响的研究有许多矛盾的报道。Tretyn等在研究乙酰胆碱及其类似物、乙酰胆碱酯酶抑制剂对不同光周期植物种子萌发的影响中发现，无论在光下还是在黑暗中这些化合物对光不敏感植物的种子萌发都没有影响。但在光下可以促进需光种子萌发，而在暗中则没有作用。对于不需光种子，乙酰胆碱抑制其在光下的萌发，乙酰胆碱类似物胆碱对上述过程则无影响。由于乙酰胆碱及乙酰胆碱酯酶在种子中广泛存在，因而有理由推测乙酰胆碱参与调控种子的萌发，调控的机理可能涉及光对种子中乙酰胆碱酯酶活性的抑制。
生长乙酰胆碱对于生长的影响因实验条件的不同，植物种类或同一植物不同组织而异。乙酰胆碱可以模拟红光的作用抑制大豆侧根的发育，还可以引起小麦幼苗生长和干重的增加。在离体组织中，乙酰胆碱可以刺激燕麦胚芽鞘和黄瓜下胚轴的伸长以及绿豆下胚轴的生长，刺激蚕豆下胚轴的生长而抑制其上胚轴的生长。总之，乙酰胆碱对植物生理过程的影响与所利用的组织及实验条件密切相关，其最大效应在pH酸性区。
成花作用乙酰胆碱可以模拟红光的作用，抑制远红光刺激的过氧化物酶活性升高，从而使菠菜能在非诱导条件下开花。乙酰胆碱可以抑制连续光照条件下（24 h光照/0 h黑暗）长日浮萍G1的成花和刺激非诱导的短日条件下短日浮萍Torr的成花。阿托品可以抑制连续光照下生长的青萍G3成花而管箭毒则无作用，说明乙酰胆碱对成花的诱导作用可能是通过质膜上的类毒蕈碱型受体介导的。乙酰胆碱对成花的诱导作用还可能与它调控的膜对离子的通透性有关。光周期诱导的成花作用涉及到叶片膜电势的改变，乙酰胆碱还可能通过影响膜电势而参与成花诱导。
呼吸作用乙酰胆碱可引起根尖细胞耗氧速率的增加。Jaffe以游离的线粒体为材料得到的结果已证实了这一点。伴随着氧的消耗，组织中ATP的水平下降10倍，自由磷水平升高14倍。乙酰胆碱的这种作用可能是其使呼吸的电子传递链与氧化磷酸化解偶联所造成。根据这些实验结果，Jaffe提出了乙酰胆碱对大豆根尖细胞的作用模式，即当胞间乙酰胆碱浓度升高时，乙酰胆碱到达其作用的靶部位，随后是分泌质子，氧的消耗和ATP水解增加，而这些过程均与膜对阳离子通透性的增加相关连。
光合作用乙酰胆碱可以在不影响电子传递的情况下使叶绿体中的ATP合成下降80%以上。另外，浓度低于0.1 mmol的乙酰胆碱可以刺激非环式光合磷酸化的进行，而浓度大于0.1 mmol时非环式光合磷酸化则受抑制。在这两种情况下，乙酰胆碱并不影响NADP+
的还原。新斯的明（neostigmine）可以抑制ATP的合成，但不影响电子从水到细胞色素f或NADP+的传递。毒蕈碱和阿托品同样可以抑制NADP+的还原和非环式光合磷酸化。
除此以外，乙酰胆碱还可以影响离体叶绿体对氧的吸收，抑制光刺激的叶绿体膨胀；刺激钠离子和钾离子从叶绿体流出。因而，乙酰胆碱在叶绿体中可能调控叶绿体膜对离子的通透性及电子传递和ATP合成间的偶联。
对与膜透性有关的生理过程的调控
棚田效应红光促使黄化的绿豆和大麦根尖吸附到带负电的玻璃杯内壁上，而远红光则使根尖脱离杯壁释放到溶液中。这种现象称为棚田效应（tanada effect）。在黑暗中乙酰胆碱可以使离体的大豆根尖吸附到带负电的玻璃杯内壁上，并阻止远红光引起的根尖脱离杯壁，乙酰胆碱酯酶抑制剂毒扁豆碱（eserine）增加组织对乙酰胆碱的敏感性。这些说明内源乙酰胆碱可能在这一生理过程中有控制作用。
红光可提高组织中乙酰胆碱水平，其原因可能与红光促进Pfr的形成有关，而后者则与乙酰胆碱合成有关。组织中乙酰胆碱水平升高可以刺激质子从根细胞流出到溶液中，从而形成表面正电势，以致根尖被吸附到带负电的玻璃杯内壁上；远红光促使光敏素从远红光吸收型（Pfr）转变为红光吸收型（Pr），致使根尖从玻璃杯内壁释放到溶液中。但是也有实验指出乙酰胆碱在这一过程中仅相当于单价阳离子的作用。
叶片运动Jaffe提出乙酰胆碱可能调控含羞草叶片的运动。紫花大翼豆是一种常用的牧草，在强光照下其叶片可以下垂以避免高光强对叶片的直接伤害。据报道，强光下来源于热带的品种比来自温带品种的叶片下垂快，光强减弱后下垂状态恢复更快。测定此种植物叶褥组织中乙酰胆碱的结果表明，乙酰胆碱水平的变化与叶片的状态密切相关。来源于热带品种的含量和变化幅度更大，外施乙酰胆碱可以使其从下垂状态中恢复。进一步研究的结果显示，叶片中乙酰胆碱水平的变化是由乙酰胆碱酯酶控制的，而乙酰胆碱酯酶主要分布于维管束的周围，因而推测乙酰胆碱可能通过影响离子进出维管束，进而影响水分的进出最终实现叶片运动的调控。
膜对离子的通透性乙酰胆碱可以刺激质子从大豆根尖细胞流出，诱导菠菜叶片膜电势的变化，抑制蓝光诱导的大豆下胚轴弯钩膜电势的超极化及该组织对钾的吸收，这些过程都涉及乙酰胆碱对膜透性的调节。
除了影响上述过程外，乙酰胆碱还可以影响组织对钙离子的吸收。Tretyn发现乙酰胆碱可以刺激黄化燕麦胚芽鞘对钙离子的吸收。乙酰胆碱酯酶的抑制剂可以增加组织对乙酰胆碱的敏感性；钙通道的抑制剂可以抑制乙酰胆碱刺激的钙吸收的增加。这些结果表明乙酰胆碱参与调控植物的钙通道。
对膜磷脂代谢的影响乙酰胆碱可以影响植物的膜脂代谢。如它可以抑制磷掺入到黄化大豆茎切段的磷脂分子中，但在有氧条件下主要抑制磷掺入磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱，而在无氧条件下乙酰胆碱主要抑制磷掺入磷脂酰肌醇。这些结果表明植物的磷脂与动物的磷脂间有相似性，乙酰胆碱可以同样影响植物的磷脂代谢。
参与植物与植物以及细胞与细胞之间的相互作用在一个生态环境中，植物与植物之间以及植物与其他生物之间常常表现出相互作用的关系。这种相互作用可以是促进性的也可以是抑制性的，即表现为相生相克的关系。乙酰胆碱酯酶存在于根瘤菌感染大豆所形成的根瘤中，而且乙酰胆碱酯酶的最大活性与根瘤对氮的最大同化期相一致，推测乙酰胆碱及其酯酶在根瘤菌和寄主植物间的相互作用中起一定作用。乙酰胆碱酯酶还存在于地衣的叶状体中，而且主要分布于组成地衣的真菌和藻类两种生物的界面。在其粉芽（soredia）产生孢子过程中，乙酰胆碱酯酶活性增加，而且酶活性集中分布在接触区。乙酰胆碱及乙酰胆碱酯酶参与地衣这种生物间相互作用的机理可能是通过调控膜对离子的通透性，并介导环境中光对地衣生殖影响而实现的乙酰胆碱及乙酰胆碱酯酶还可能参与花粉与柱头间的识别作用。在裂叶牵牛中乙酰胆碱酯酶主要分布在雌蕊柱头的表面，还存在于花粉粒和花粉管的尖端。乙酰胆碱的激活剂和拮抗剂以及乙酰胆碱酯酶的抑制剂均可以影响某些植物的花粉萌发和花粉管伸长。因此推测乙酰胆碱和乙酰胆碱酯酶可能参与植物柱头和花粉间的相互作用。
乙酰胆碱在植物细胞中的作用机理
在动物细胞中乙酰胆碱与受体结合后，一方面直接影响膜对离子的通透性，另一方面通过各种第二信使影响各种生理过程的进行。在植物界中，虽然乙酰胆碱的受体还没有在生化上最后确定，但是一系列药理学的证据表明植物中确实存在着乙酰胆碱的受体。关于植物中乙酰胆碱与受体结合后的事件了解甚少。有关乙酰胆碱在植物细胞中作用机理的研究，除上面的零散研究外，只有Tretyn等在小麦原生质体膨胀和幼叶展开中的研究较为系统，并揭示了其中的某些细节。
受体介导的信号转导
原生质体膨胀红光可以刺激黄化小麦叶肉细胞原生质体体积膨胀，这种刺激作用可为随后的远红光照射所逆转，说明这一反应是在光敏素控制下进行的。红光对原生质体体积膨胀的刺激作用要求介质中含有Ca2+［44］。乙酰胆碱可以代替红光在黑暗中引起原生质体的膨胀。与红光引起的反应不同，乙酰胆碱不仅可以在含Ca2+的介质中引起原生质体的膨胀，而且在含Na+或K+的介质中也可以引起原生质体的膨胀。
除乙酰胆碱外，只有氨基甲酰胆碱可以刺激原生质体的膨胀，而胆碱、丙酰胆碱和丁酰胆碱则无此作用。乙酰胆碱酯酶的抑制剂毒扁豆碱可以增加原生质体对乙酰胆碱的敏感性。据此可以认为乙酰胆碱能特异地刺激黄化小麦叶肉原生质体膨胀［3。
乙酰胆碱诱导原生质体膨胀过程中是否涉及乙酰胆碱受体的参与可用乙酰胆碱受体的激活剂和抑制剂来确定。乙酰胆碱N型受体的激
活剂烟碱在含Na+或K+的介质中可以直接刺激原生质体膨胀，而在含Ca2+的介质中，烟碱没有作用。与以上结果不同，M型受体的激活剂毒蕈碱可以在含Ca2+的介质中刺激原生质体膨胀，而在含Na+或K+的介质中没有作用。采用乙酰胆碱受体抑制剂的研究也得出同样的结论。M型受体的抑制剂阿托品在含Na+或K+的介质中对乙酰胆碱刺激的原生质体膨胀没有作用，但在含Ca2+介质中则可以抑制乙酰胆碱诱导的原生质体膨胀。N型受体抑制剂管箭毒在含Ca2+介质中对乙酰胆碱刺激的原生质体膨胀没有作用，但在含Na+或K+的介质中则有抑制作用。荧光定位技术证明N型乙酰胆碱受体主要分布在原生质体表面。
在乙酰胆碱诱导的原生质体膨胀过程中，乙酰胆碱为受体接受后的信号转导可能涉及到Ca2+和CaM，因为Ca2+通道抑制剂尼群地平（nifedipine，NIF)和La3+可以完全抑制乙酰胆碱诱导的原生质体在含Ca2+介质中的膨胀。同样，钙调素的抑制剂和G蛋白的抑制剂也有这样的作用，而这些化合物在含Na+或K+的介质中则没有作用。
幼叶展开生长于黑暗中8 d的小麦幼苗，其初生叶的展开受控于光敏色素系统。如果介质中含有Ca2+，乙酰胆碱在暗中可以刺激离体叶切段中幼叶的展开。在没有Ca2+而有Na+的介质中乙酰胆碱也可以刺激黄化小麦初生叶片的展开。在乙酰胆碱的各种衍生物中只有氨基甲酰乙酰胆碱可以刺激黄化小麦初生叶片的展开。乙酰胆碱受体的拮抗剂，阿托品和D-管箭毒可以分别抵消乙酰胆碱在含Ca2+和Na+介质中诱导叶片的展开。乙酰胆碱受体的激活剂，毒蕈碱和烟碱可以分别在Ca2+和Na+的介质中刺激原生质体的膨胀。乙酰胆碱诱导的Ca2+依赖的叶片开展可为Ca2+通道抑制剂尼群地平和钙调素抑制剂3-氟-甲基吩噻嗪（trifluoperazine，TFP）所减弱，其中只有钙调素抑制剂TFP可以抑制乙酰胆碱诱导的在含Na+介质中黄化小麦初生叶片的展开。
根据以上结果可以初步认为，在植物中乙酰胆碱可能以一种类似于在动物中的机制发挥作用。乙酰胆碱首先与M型和N型乙酰胆碱受体结合。与在动物细胞中一样，M型乙酰胆碱受体可能与磷酸肌醇代谢途径有关，在此途径中，G蛋白，Ca2+通道和钙调素等相继被激活，最后发生生理反应。N型受体是非磷酸肌醇依赖的，它直接控制膜对离子的通透性。这两条途径可以相互独立地引起原生质体的膨胀或叶片的张开。
酶活性乙酰胆碱在植物中的作用机理除参与调节膜对离子的通透性外，可能还涉及对植物体内某些酶活性的调控。乙酰胆碱对兵豆（Lens culinaris）根生长的抑制作用与体内过氧化物同工酶的活性变化密切相关，它可以刺激某些同工酶的活性而抑制另外一些同工酶的活性。
乙酰胆碱本身对于植物体内苯丙氨酸氨基裂解酶的活性和类黄酮的合成没有影响，但它却可以抵消红光对苯丙氨酸氨基裂解酶活性和类黄酮合成的刺激作用。
对内源生长调节物质的影响乙酰胆碱可以影响植物体内吲哚乙酸和乙烯的代谢。在大豆下胚轴中，乙酰胆碱抑制吲哚乙酸刺激的乙烯合成并抵消它对大豆下胚轴弯钩伸直的抑制作用，它也可以抵消乙烯刺激的蕨类植物原丝体的生长。乙酰胆碱的这种作用可能是通过影响内源吲哚乙酸和乙烯的水平而实现的。以离体大豆叶片的实验证明乙酰胆碱可以抑制组织中乙烯的合成。
乙酰胆碱还可能与内源的赤霉素相互作用。它可以部分代替赤霉素诱导黄瓜下胚轴的伸长，还可以引起植物体内游离态的赤霉素含量增高，这种增高可以阿托品抵消。
乙酰胆碱和帕金森病的关系
帕金森病又称"震颤麻痹"，是一种中枢神经系统变性疾病，主要是因位于中脑部位"黑质"中的细胞发生病理性改变后，多巴胺的合成减少，抑制乙酰胆碱的功能降低，则乙酰胆碱的兴奋作用相对增强。两者失衡的结果便出现了"震颤麻痹"。
黑质细胞发生变性坏死的原因迄今尚未明了，可能与遗传和环境因素有关。有学者认为蛋白质、水果、乳制品等摄入不足，嗜酒、外伤、过度劳累及某些精神因素等，均可能是致病的危险因素。原因不明的多巴胺减少导致的震颤麻痹，在医学上称为"原发性震颤麻痹"，即帕金森病；
阿托品与乙酰胆碱对豚鼠离体肠平滑肌的作用 及PA2、PD2测定 年级：2006年药学专业 学生：苏鹤桂 学号：2006038068 【实验目的】 通过离体器官实验，观察药物对M胆碱受体的激动作用和竞争性拮抗作用，加深理解受体的亲和力、内在活性概念以及受体动力学参数K D、pD2、Emax及pA2的计算和意义。 【实验意义】 1 建立方法研究药物拮抗作用 2 观察药物的拮抗性作用 【实验原理】 M胆碱受体激动药卡巴胆碱能剂量依赖性地激动肠管平滑肌上的M胆碱胆碱受体，产生平滑肌收缩效应，M胆碱受体阻断药阿托品可竞争性拮抗卡巴胆碱对M胆碱受体的激动作用。通过累积剂量效应曲线，以及曲线直线化方法，可求得受体动力学常用参数。 实验材料 乙酰胆碱（mol/L）：10-6、10-5、10-4、10-3、10-2 阿托品（mol/L）：3 10-7 台氏液配制1000ml台氏液含：NaCl 8.0g、10% KCl 2.0ml(0.2g)、10% MgSO4.7H2O 2.6ml(0.26g)、5% NaH2PO4 .2 H2O 1.3ml(0.065g)、NaHCO3 1.0g、1M CaCL2 1.8ml（0.2g）、葡萄糖 1.0g。 离体器官浴池及恒温装置、PowerLab系统、混合气体（95％O2＋5％CO2）、负荷500 mg、加液器、培养皿、缝针、线、眼科镊子、剪刀。 【实验步骤】 1．离体肠肌的制备
猛击豚鼠头部至昏，立即剖开腹腔，自幽门下5cm剪取空肠和回肠上段，迅速置于台氏液液中。小心剪去肠系膜，用吸管吸取台氏液液缓慢冲洗肠内容物；将空肠段分割成2 cm的小段备用，然后用缝针在肠段两端各穿一根线，作为固定肠肌之用。 2．实验装置 将制成的标本一端固定于通气钩上，另一端连接于肌力换能器并接入PowerLab系统的桥式放大器上，浴池内放20ml 台氏液液，加500mg负荷，恒温37±1?C，浴池内持续通入95％O2与5％CO2的混合气体。 3．累积剂量－效应曲线的制作 实验装置完毕以后，打开PowerLab系统，按“操作指南”设置参数： （1）选择channel 1 （2）记录速度10 /s （3）Bridge Amplifer中“rang”选择20 mv，“Low Pass”选择50 Hz （4）调零“zero” 描记肠肌收缩曲线，待收缩基线平稳后，按下列（表6-2）次序在浴池中加入预先配好的不同分子浓度的乙酰胆碱。 表6-2 累积剂量法加药顺序
乙酰胆碱酯酶抑制剂，即抗胆碱酯酶药。能抑制乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase, AChE)的活性，使胆碱能神经末梢释放的ACh不致被AChE水解，导致ACh浓度增高，使ACh的作用延长并增强。因此是间接的拟胆碱药。根据抗胆碱酯酶药与AChE结合后水解速率的快慢，可分为可逆性和不可（难）逆性乙酰胆碱酯酶抑制及两类。 （一）可逆性乙酰胆碱酯酶抑制 生物碱，季铵类，叔胺类。 毒扁豆碱(Physostigmine) 是一种生物碱，为用于临床的可逆性乙酰胆碱酯酶抑制剂。化学结构中甲氨基甲酸酯部分是抑酶作用的必要结构，当与AChE的催化部位结合后，生成无活性的氨基甲酰化的AChE，其水解速率较乙酰化的AChE 慢的很多，但最终还是可以被水解，释放出活性的AChE，因此为可逆性的抑制剂。毒扁豆碱为氨基甲酸芳酯类，性质不稳定。对其结构改造发展了合成的抗胆碱酯酶药，用于临床的有溴新斯的明(Neostigmine Bromide)，溴吡斯的明(Pyridostigmine Bromide)。一些用于临床的季铵类抗胆碱酯酶药有依酚氯铵(Edrophonium Chloride，亦称腾喜龙)和安贝氯铵(Ambenonium Chloride，亦称酶抑宁，酶斯的明)。氢溴酸加兰他敏Galantamine Hydrobromide)为一种生物碱，作用均与新斯的明类似。加兰他敏和一些新开发的吖啶类抗胆碱酯酶药，目前正研究用于治疗老年性痴呆。众多研究发现一些具有乙酰胆碱酯酶抑制的活性成分，主要为生物碱类、萜类和香豆素类等结构类型的化合物，表1、图1分别对其活性和结构进行了归纳。其中生物碱类乙酰胆碱酯酶抑制剂如石杉碱甲、加兰他敏等因活性高、选择性强而受到广泛的关注。 不可（难）逆性乙酰胆碱酯酶抑制剂 即，有机磷农药
乙酰胆碱的应用 乙酰胆碱（ACh）为胆碱能神经递质。其性质不稳定，极易被体内乙酰胆碱酯酶（AChE）水解，且其作用广泛，选择性差，故无临床实用价值；但由于其为内源性神经递质，分布较广，具有非常重要的生理功能，因而必须熟悉该递质。 药理作用 （一）心血管系统 ACh对心血管系统主要产生以下作用： 1.扩张血管：静注小剂量本品可由于全身血管扩张而造成血压短暂下降，并伴有 反射性心率加快。在用过阿托品后，大剂量ACh静注则可见血压升高，此乃由于药物促进肾上腺髓质儿茶酚胺释放和交感神经节兴奋所致。
2.减慢心率：此作用亦称负性频率。ACh能使窦房结舒张期自动除极延缓、复极化电流增加，使动作电位达阈值的时间延长，导致心率减慢。 3.减慢房室结和普肯野纤维传导：即为负性传导。ACh可延长房室结和普肯野纤维的不应期，使其传导减慢。当使用强心苷使迷走神经张力增高或全身给药法使用大剂量胆碱受体激动药时所出现的完全性心脏传导阻滞常与房室结传导明显抑制有关。 4.减弱心肌收缩力：即为负性肌力。一般认为胆碱能神经主要分布于窦房结、房室结、普肯耶纤维和心房，而心室较少有胆碱能神经支配。故认为ACh对心房收缩的抑制作用大于心室。但对心室肌仍有一定抑制作用。由于迷走神经末梢与交感神经末梢紧密相邻，迷走神经末梢所释放的ACh可激动交感神经末梢突触前M胆碱受体， 抑制交感神经末梢去甲肾上腺素释放，使心室收缩力减弱。 5.缩短心房不应期：ACh不影响心房肌的传导速度，但可使心房不应期及动作电位时程缩短（即为迷走神经作用）。 （二）胃肠道
ACh可明显兴奋胃肠道，使其收缩幅度、张力增加，胃、肠平滑肌蠕动增加，并可促进胃、肠分泌，导致恶心、嗳气、呕吐、腹痛及排便等症状。 （三）泌尿道 ACh可使泌尿道平滑肌蠕动增加，膀胱逼尿肌收缩，使膀胱自主排空压力增加，降低膀胱容积，同时膀胱三角区和外括约肌舒张，导致膀胱排空。 （四）其他 ACh可使泪腺、气管和支气管腺体、唾液腺、消化道腺体和汗腺分泌增加，使支气管收缩，颈动脉和主动脉体化学受体兴奋。当ACh 局部滴眼时，可致瞳孔收缩，调节于近视。ACh尚可作用于自主神经节和骨骼肌的神经肌肉接头的胆碱受体，引起交感、副交感神经节兴奋，肌肉收缩。由于ACh不易进入中枢，故尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，但外周给药很少产生中枢作用。
乙酰胆碱（ACh）为胆碱能神经递质。其性质不稳定，极易被体内AChE水解，故毒性较小。因作用广泛，选择性差，主要用于动物实验。 【药理作用与机制】 1.心血管系统 （1）血管舒张：静脉注射小剂量本药可使全身血管舒张而造成血压短暂下降，并伴有反射性心率加快。其舒血管作用主要机制是由于激动血管内皮细胞M3亚型，导致内皮依赖性舒张因子（EDRF）即一氧化氮（NO）释放，从而引起邻近平滑肌细胞松弛。 （2）减慢心率：亦称负性频率作用。ACh能使窦房结舒张期自动除极延缓、复极化电流增加，从而延长动作电位达阈值的时间，导致心率减慢。 （3）减慢房室结和浦肯野纤维传导：即为负性传导作用。ACh可延长房室结和浦肯野纤维的不应期，使其传导减慢。 （4）减弱心肌收缩力：即为负性肌力作用。心室的胆碱能神经支配较少，因此，尽管ACh对心室肌有一定抑制作用，但它对心房收缩的抑制作用大于心室。ACh除了对心室肌的直接抑制作用以外，还能间接通过减弱支配心室的交感神经活动，抑制心室收缩力。这是由于迷走神经末梢与交感神经末梢紧密相邻，迷走神经末梢所释放的ACh可激动交感神经末梢突触前膜M胆碱受体，抑制交感神经末梢NA释放，从而使心室收缩力减弱。 （5）缩短心房不应期：ACh不影响心房肌的传导速度，但可使心房不应期及动作电位时程缩短（即为迷走神经作用）。 2.胃肠道 乙酰胆碱可明显兴奋胃肠道，增加其收缩幅度和张力，也可增加胃肠平滑肌蠕动，并可促进胃肠分泌，产生恶心、暧气、呕吐、腹痛及排便等症状。 3.泌尿道 乙酰胆碱可增强泌尿道平滑肌的蠕动和膀胱逼尿肌的收缩，使膀胱最大自主排空压力增加，降低膀胱容积，同时舒张膀胱三角区和外括约肌，导致膀胱排空。 4.其他 乙酰胆碱可增加多种腺体的分泌、收缩支气管、兴奋颈动脉窦和主动脉弓的化学感受器。当ACh局部滴眼时，可致瞳孔收缩，调节于近视。此外，ACh尚可作用于自主神经节和骨骼肌的神经肌肉接头的胆碱受体，使交感、副交感神经节兴奋，肌肉收缩。由于ACh不易进人中枢，故尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，外周给药很少产生中枢作用。
第31卷第2期 唐山师范学院学报 2009年3月 Vol. 31 No. 2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2009 ────────── 收稿日期：2008-12-23 作者简介：郑素玲（1962-），女，河北唐山人，唐山师范学院生物系副教授，研究方向为动物生理。 -75- 乙酰胆碱对心肌和平滑肌的生理作用机制 郑素玲1，王淑元2，王亚亚1 （1.唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山 063000；2.唐山市第三十八中学，河北 唐山 063000） 摘 要：乙酰胆碱（acetylcholine. Ach ）对心肌和胃肠道平滑肌的生理效应差异显著，Ach 引起心肌产生负性的变时、变力、变传导反应，却使胃肠平滑肌兴奋收缩；心肌和胃肠道平滑肌分布着多种Ach 受体，心肌的主要功能受体为M 2，胃肠平滑肌的主要功能受体为M 3。 关键词：乙酰胆碱：毒蕈碱：M 受体：G 蛋白 中图分类号： R 962 文献标识码：A 文章编号：1009-9115(2009)02-0075-02 Physiological Mechanism of Acetylcholine on Myocardial and Smooth Muscle ZHENG Su-ling 1, WANG Shu-yuan 2, WANG Ya-ya 1 (1. Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan Hebei 063000, China; 2. No.38 Middle School of Tangshan, Tangshan Hebei 063000, China) Abstract: Significantly different physiological effects of acetylcholine on cardiac and gastrointestinal smooth muscle were found. Acetylcholine caused negative inotropic, chronotropic, dromotropic response in myocardial acetylcholine, while casused excitation and contraction in gastrointestinal smooth muscle. A variety of M-receptors distributed in myocardial and gastrointestinal smooth muscle. The major functional receptor was M 2 receptor in myocardium and M 3 receptor in gastrointestinal smooth muscle. Key words: acetylcholine; Muscarine; M-receptor; G-protein 1921年Otto Loewi 发表了经典的双心实验，第一个清楚地证明了迷走神经释放的化学物质对突触传递的化学介导作用[1]。这种化学物质后来被分离，并且是第一个被定义的神经递质——乙酰胆碱（acetylcholine. Ach ）。迷走神经兴奋，末梢释放的Ach 作用到所支配的效应器官心脏和胃肠道时，可使心脏发生负性变时、负性变力和负性变传导的作用即抑制作用；而在胃肠道，Ach 却导致胃肠平滑肌的兴奋与收缩。为什么同是乙酰胆碱，作用到不同的效应器官引起的生理反应有如此大的差异？ 近年来随着分子生物学技术的进步，很多学者在多种动物的心肌和平滑肌细胞膜上发现了不同种类的Ach 受体，它们同属于G 蛋白偶联受体家族[2]。 正是由于分布在心肌和平滑肌细胞膜上Ach 受体种类的不同，导致了迷走神经兴奋后，末梢释放的Ach 引起的生理效应差异显著，即出现了心肌活动被抑制，平滑肌却兴奋收缩的现象。 1 M 受体的种类 Ach 是胆碱能神经系统的递质，与Ach 结合的受体称为 乙酰胆碱受体（Ach-R ）。依据受体结构和对药物反应的不同，Ach 受体分为两大类：毒蕈碱型Ach 受体（M 受体），烟碱型Ach 受体（N 受体）。 M 受体主要分布在副交感神经节后纤维所支配的效应器细胞，如心脏、胃肠平滑肌、瞳孔括约肌、消化腺等。目前M 受体家族已较明确地按药理分型为M 1，M 2，M 3，M 4等4种受体，或按分子生物学分为m 1，m 2，m 3，m 4，m 5等5种受体，其中M 1和m 1被认为是同一种物质，M 2和m 2被认为是同一种物质，M 3和m 3被认为是同一种物质[1]；m 4的基因产物也与M 4一致。m 5尚未找到与之相对应的药理学分型[3]。 哺乳动物M 受体的亚型可多种并存，功能上以某种亚型为主，其他亚型起一定的辅助作用。 1.1 心肌中的 M 受体 长期以来，M 2受体一直被认为是哺乳动物心肌M 受体的唯一功能性亚型[4]，用于调节心率和心脏的收缩力，控制动作电位。最近的研究表明，心肌细胞上，还存在多种M 受体亚型，在小鸡心肌细胞中发现了M 2，M 3，M 4亚型的
乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）是一种神经递质，能特异性的作用于各类胆碱受体，在组织内迅速被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。临床不作为药用。 在神经细胞中，乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶（胆碱乙酰化酶）的催化作用下合成的。由于该酶存在于胞浆中，因此乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。去甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料，首先在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成多巴，再在多巴脱羧酶（氨基酸脱竣酶）作用下合成多巴胺（儿茶酚乙胺），这二步是在胞浆中进行的；然后多巴胺被摄取入小泡，在小泡中由多巴胺β羟化酶催化进一步合成去甲肾上腺素，并贮存于小泡内。多巴胺的合成与去甲肾上腺素揆民前二步是完全一样的，只是在多巴胺进入小泡后不再合成去甲肾上腺素而已，因为贮存多巴胺的小铴内不含多巴胺β羟化酶。5-羟色胺的合成以色氨酸为原料，首先在色氨酸羟化酶作用下合成5-羟色氨酸，再在5-羟色胺酸脱竣酶（氨基酸脱竣酶）作用下将5-羟色氨酸合成5-羟色胺，这二步是在胞浆中进行的；然后5-羟色胺被摄取入小泡，并贮存于小泡内。γ-氨基丁酸是谷氨酸在谷氨酸脱羧催化作用下合成的。肽类递质的全盛与其他肽类激素的合成完全一样，它是由基因调控的，并在核糖体上通过翻译而合成的。 进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后，就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，这样乙酰胆碱就被破坏而推动了作用，这一过程称为失活。去甲肾上腺素进入突触间隙并发挥生理作用后，一部分被血液循环带走，再在肝中被破坏失活；另一部分在效应细胞内由儿茶酚胺内由儿茶酚胺位甲基移位酶和单胺氧化酶的作用而被破坏失活；但大部分是由突触前膜将去甲肾上腺素再摄取，回收到突触前膜处的轴浆内并重新加以利用 乙酰胆碱的生理功能 1．心血管系统副交感神经通过其末梢释放ACh可支配心血管系统功能，主要产生以下作用： （1）血管扩张给正常成人静脉注射小剂量（20μg ~50 μg/min）ACh 可使全身血管扩张，也包括肺血管和冠状血管。其扩血管作用主要由于激动血管内皮细胞M3胆碱受体亚型，导致内皮依赖性舒张因子（endothelium-derived relaxing factor, EDRF）即一氧化氮（nitric oxide, NO）释放，从而引起邻近平滑肌细胞松弛。如果血管内皮受损，则ACh的上述作用将不复存在，反可引起血管收缩。此外，ACh所致的肾上腺素能神经末梢NA释放减少也与其扩血管作用有关。由于血管扩张引起血压短暂下降，常伴有反射性心率加快。 （2）减慢心率大剂量的ACh可使心率减慢，此作用亦称负性频率作用（ negative chronotropic action）。此与药物抑制房室结传导有关，
组胺H1受体拮抗剂进展 组胺是最早发现的自体活性物质，广泛地存在于人体各组织内，其中以肥大细胞的颗粒、嗜碱性粒细胞为最，在人的心血管系统、皮肤、平滑肌及胃部的靶细胞中至少有着3种亚型的组胺受体，即组胺H1、H2和H3受体，分别存在于皮肤血管和平滑肌、消化道分泌腺、神经组织中，组胺与受体结合后可产生强大的生物效应，其中组胺H1受体与Ⅰ型变态反应(过敏反应)的关系较为密切。组胺H1受体拮抗剂以其对细胞上组胺受体位点的可逆性竞争作用而阻止组胺作用于靶细胞，通过阻滞和拮抗H1受体而发挥抗过敏作用，以达到防止一系列生理反应的发生。 1 组胺H1受体拮抗剂的进展 近年来，鉴于变态反应性疾病日趋增加，人们对进一步开发新的抗变态反应药物寄予厚望。自1933年发现了2-[N-哌啶甲基]-1，4-苯骈二氧六环具有抗组胺活性后，据此进一步研究了氨基醚类化合物的抗组胺活性。1943年报道苯海拉明具有较好的抗组胺活性，多年来曾是临床最常用的抗组胺药物之一，但因有嗜睡和镇静等副作用，使它的应用受到限制。 1937年在氨基醚类抗组胺药的基础上将氨基醚类的氧换为氮原子，即成为乙二胺类抗组胺药，其抗组胺活性较好。1942年发现了本类药物的第一种抗组胺药安替根，1944年以安替根为模型改造得到新安替根及曲吡那敏。乙二胺类药物的发现为开发研制新的抗组胺药开辟了新的途径。曲吡那敏具有一般抗组胺药没有的治疗哮喘的特点，并且抗组胺活性比苯海拉明强而持久，而新安替根的中枢抑制作用微弱是其特点，并且可以预防呕吐、恶心。如在乙二胺的两个氮原子同在一个环上，则构成哌嗪类H1受体拮抗剂。现今临床应用的如氯苯丁嗪和美克洛嗪，其特点是长效，其中氯苯丁嗪镇吐作用显着持久，有安定作用，可用于妊娠呕吐或晕动病。本类药物更具代表性的药物为西替利嗪(仙特敏)，其特点是有效和完全地阻滞外周H1受体，不会出现嗜睡及困倦，不增加体重，可明显地降低哮喘病者对组胺所引起的气管过敏反应。乙二胺分子中两个芳环的邻位经硫原子联结，即构成吩噻嗪类H1受体拮抗剂。双氧异丙嗪具有良好的抗组胺作用及抗炎作用，不良反应少。美喹他嗪
气道乙酰胆碱释放机制及其受体表达 1 序言 气道胆碱能系统（Cholinergic system）在调节气道平滑肌的张力方面发挥重要作用，且与一系列的生理病理反应有关。乙酰胆碱（ACh）的合成，在神经和非神经系统可能是不同的。在神经节的传递和效应器的连接处，ACh是经典的神经递质［1］。有充分的证据表明，ACh可以从许多非神经细胞合成和释放，在这些细胞上有烟碱型（N）和毒蕈碱型（M）两种胆碱受体［2］，这些细胞可以作为ACh的靶目标。本文将综述气道胆碱能系统的释放和功能，描述胆碱受体及它们的信号系统。 2 ACh-神经递质和旁分泌介质 2.1 神经性ACh的合成和释放在自主神经节前和副交感神经节后的胆碱能神经末端，通过特定的高亲和力胆碱转运体（ChT1）在细胞外转运吸收胆碱到细胞内，乙酰辅酶A和胆碱（choline）在胆碱乙酰转移酶（ChAT）的作用下合成ACh［3］。然后通过囊胞ACh转运体(V AChT)，在跨囊胞质子梯度作用下在突触囊胞中聚集［4］。最后，去极化导致的钙离子内流引起ACh的释放。释放的ACh可以和靶细胞上的受体结合（结后受体），同时和胆碱能神经末端的自身受体结合（结前的自身受体）。ACh被胆碱酯酶（AChE）分解，作用中止。在胆碱能神经附近不论是在结前还是在结后，都有胆碱酯酶的高度表达。 副交感神经节后末端存在释放ACh抑制性和兴奋性的自身受体。其中有抑制性的M 2毒蕈碱自身受体、α 2肾上腺素受体、前列腺素类EP 3受体、内皮素1受体、μ阿片受体和大麻素受体。兴奋性的有β 2肾上腺素受体和速激肽NK 2受体。β 2肾上腺素受体介导的兴奋可能是通过激活腺苷酸环化酶 （AC），另外磷酸二酯酶抑制剂（ADEI）也能够促进气道副交感神经的ACh的释放。一氧化氮（NO）在气道副交感神经纤维ACh的释放表现出双重作用，小量的直接抑制作用被间接的神经激肽兴奋效果所掩盖［1］。 2.1.1 ACh释放障碍证据表明抑制性毒蕈碱M 2自身受体功能异常导致了ACh的释放增加，使迷走神经介导支气管收缩反射加强，常见于过敏原接触后。活化的嗜酸性粒细胞释放阳离子蛋白，特别是主要的碱性蛋白（MBP），可以导致毒蕈碱M 2受体功能异常。哮喘患者的嗜酸性粒细胞阳离子蛋白增加。
乙酰胆碱 药理作用：1心血管系统舒张血管、减弱心肌收缩力、减慢心率、减慢房室结和普肯也纤维传导、缩短心室不应期。 2、胃肠道平滑肌收缩 3、泌尿道膀胱壁尿急收缩 4、其他腺体消化腺分泌增加眼虹膜环形肌收缩支气管支气管平滑肌收缩Ach还能兴奋颈动脉体和主动脉体化学受体。中枢尽管中枢神经系统有胆碱受体存在，由于Ach不易通过血脑屏障，故外周给药很少产生中枢作用 卡巴胆碱 激动作用对膀胱肠道作用明显故可用于术后腹气胀和尿潴留，仅用于皮下注射，禁用静脉注射给药。禁忌证同醋甲胆碱可局部用于青光眼 毛果芸香碱 眼部底眼后可引起缩瞳、降低眼内压和调节痉挛eg青光眼（毒扁豆碱主要用途也是局部用于治疗） 毒蕈碱 为经典M胆碱受体激动药，其效应与节后胆碱能神经兴奋效应相似。 Ach主要存在于胆碱能神经末梢突触间隙，特别是运动神经终板突触后膜的皱褶中聚集较多；也存在于胆碱能神经元内核红细胞中。AchE特异性较高，可在胆碱能神经末梢、效应器接头或突触间隙等部位将Ach水解为胆碱和乙酸，终止Ach的作用。 *青光眼禁用：M受体阻断剂琥珀胆碱；降眼压：M受体激动剂青光眼用塞马洛尔、肾上腺素。 抗胆碱酯酶药 重症肌无力：用新斯的明（胆碱酯酶抑制剂，可抑制Ach活性、对骨骼肌兴奋作用较强，兴奋未尝平滑肌及作用其次，对其他最弱、其不良反应主要与胆碱能神经过度兴奋有关）、吡斯的明和安贝氯胺为常规药 腹胀气和尿潴留：新斯的明疗效较好可用于手术后及其他原因引起的 AChE复活药（氯解磷定） 药理作用：1、恢复AChE的活性 2、直接解毒作用直接与体内游离的有机磷酸脂类结合，成为无毒的磷酰化氯解磷定从尿中排出，从而阻止游离的毒物继续抑制AChE活性。 临床应用：氯解磷定可明显减轻N样症状，对骨骼肌痉挛的抑制作用最为明显，能迅速抑制肌束颤动。 M胆碱受体阻断剂 阿托品 药理作用及机制：对M受体有较高选择性，胆大计量时对神经节的N受体也有阻断作用，对各种M受体亚型的选择性较低。随剂量增加，各器官对药物的敏感性亦不同，依次出现腺体分泌减少、瞳孔扩大（眼内压升高青光眼患者禁用）、心率加快、调节麻痹、胃肠道及膀胱平滑肌抑制（有松弛作用缓解胃绞痛），大剂量可出现中枢症状。 临床应用：各种内脏绞痛，尤其胃肠道膀胱，但对胆绞痛或肾绞痛疗效较差，常须与阿片类镇痛药合用。验光、眼底检查，缓慢型心律失常，抗休克（但对于休克伴心率过快或高热者，不宜用阿托品） 不良反应：口干、视力模糊、心率加快、瞳孔扩大及皮肤潮红 东莨菪碱
乙酰胆碱对血压的影响有哪些 乙酰胆碱这一物质在生活中我们常常能听到的，但是关于这一药品的作用是很多人都不了解的。要认清物质的本质，我们可能首先要了解这个物质的作用。有很多人说乙酰胆碱会对人体的血压有一定的影响。那么到底乙酰胆碱对血压的影响是什么?下面我们就来看看权威的专家是怎么说这一问题的吧。 乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)是一种神经递质，能特异性的作用于各类胆碱受体，在组织内迅速被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。临床不作为药用。 1、乙酰胆碱可以使血压降低,而动脉血压的降低是引起抗利尿激素释放的主要因素之一,抗利尿激素的释放就使得尿量减少了. 2、在神经细胞中，乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶(胆碱乙酰化酶)的催化作用下合成的。由于该酶存在于胞浆中，因此乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮
存起来。去甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料，首先在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成多巴，再在多巴脱羧酶(氨基酸脱竣酶) 作用下合成多巴胺(儿茶酚乙胺)，这二步是在胞浆中进行的;然后多巴胺被摄取入小泡，在小泡中由多巴胺β羟化酶催化进一步合成去甲肾上腺素，并贮存于小泡内。多巴胺的合成与去甲肾上腺素揆民前二步是完全一样的，只是在多巴胺进入小泡后不再合成去甲肾上腺素而已，因为贮存多巴胺的小铴内不含多巴胺β羟化酶。 3、5-羟色胺的合成以色氨酸为原料，首先在色氨酸羟化酶作用下合成5-羟色氨酸，再在5-羟色胺酸脱竣酶(氨基酸脱竣酶)作用下将5-羟色氨酸合成5-羟色胺，这二步是在胞浆中进行的;然后5-羟色胺被摄取入小泡，并贮存于小泡内。γ-氨基丁酸是谷氨酸在谷氨酸脱羧催化作用下合成的。肽类递质的全盛与其他肽类激素的合成完全一样，它是由基因调控的，并在核糖体上通过翻译而合成的。 4、进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后，就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，这样乙酰胆碱就被破坏而推动了作用，这一过程称为失活。去甲肾上腺素进入突触间隙并发挥生理作用后，一部分被血液循环带走，再在肝中被破坏失活;另一部分在效应细胞内由儿茶酚胺内由儿茶酚胺位甲基移位酶
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,
乙酰胆碱在学习记忆中的作用及其正确认识 摘要： 本文首先介绍了乙酰胆碱的化学本质，以及其在生物体中发挥的作用，其次作为神 经递质的一种，以能产生它的卵磷脂在各种保健品中的广泛用，最后文章用科学辩证的角 度分析该种类保健品优劣点，并对青少年服用此类保健品，给出了适当的建议。 在高中的生物课程里我们都学过递质这个名词，其化学名称为乙酰胆碱。现在社会上保健品业大力倡导服用卵磷脂为主要成分的产品，其中卵磷脂被人体吸收后生成乙酰胆碱是 神经递质的一种。产品宣传称可以改善大脑易疲劳的状况，提高记忆力等功效。那么事实 上是否有如此神奇的效果呢，下面从乙酰胆碱的本质，在学习记忆中的作用以及现在市场 上有关的保健品对其做了一个正确的认识和总结。 人的脑组织有大量乙酰胆碱，但乙酰胆碱的含量会随着年龄的增加出下降。正常老人比青年时下降30%，而老年痴呆患者下降更为严重，可达70%~80%。 美国医生伍特曼观察到老年人脑组织乙酰胆碱减少，就给老年人吃富含胆碱的食品，发现有明显的防止记忆减退的作用。英国和加拿大等国的科学家也相继进行了研究，一致认为只要 有控制地供给足够的胆碱，可避免60岁左右老年人记忆力减退。所以保持和提高大脑中乙酰胆碱的含量，是解决老人记忆力下降的根本途径。同时，我们 再看一例关于婴儿奶粉的广告宣传。作为全球知名的婴幼儿乳品企业之一，美赞臣一直享有“脑部发育专家”的美誉。全新推出的“美赞臣A+ 中胆碱的含量——从此前的每100千卡奶粉中胆碱含量12 毫克提升到24毫克，即每100 克奶粉中胆碱的含量从此前的63 毫克提高到127 毫克，远远超过市场同类产品。在美国有实验证明用卵磷脂饲育怀孕的大鼠，其后代在智力测验（迷宫测试）中，记忆力显著优于未饲育卵磷脂的大鼠的后代。北卡罗来纳大学营养学部教授及主任，会议的首席专家，医学博士、药学博士史蒂文·泽瑟尔在大会 贺词中说：“总结有关卵磷脂的所有研究成果，我们应当特别建议怀孕妇女服用适量的卵磷脂，这对于她们的婴儿的智力发育是很重要的。” 美国食品与药物管理委员会（FDA）规定，所有婴儿食谱中都要适量补充卵磷脂。据了解，我国婴幼儿食品行业的国家标准——《婴幼儿配方粉及婴幼儿补充谷粉通用技术条件》中，对“脑部发育”方面暂无细致的规定。比如，DHA 和ARA 作为促进婴幼儿脑部发育的键元素，在国家标准也没有明确的规定，这将是以后规范保健添加剂市场的一大重要举措。 然而对于治疗老人记忆力下降和有助于婴儿智力发育的卵磷脂是否也适用于增强青少年记忆力呢？大脑，用进废退。记忆力的增强在于反复 的使用大脑，在于排除一切干扰用心记忆。我们知道比较有名的针对青少年的补脑产品“金思力”其公司为威海清华紫光生物科技有限公司是国内企业，属于比较正规的企业。其原材料是大豆，对于青少年来说直接吃大豆或豆制品更好。吃补脑产品，尤其是孩子，会产生依赖，自己会认为自己的记忆天生不好，必须由外力激发，刻苦的精神会受到毁灭性影响。人都会有自动补充的习惯，如果你缺乏某种营养的时候你会吃东西，比如说，如果你缺乏维生素，你自己就想吃水果。如果你饿了，你会想吃饭。有时候，身体里缺乏糖份的时候，你会
乙酰胆碱 乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）是一种神经递质，能特异性的作用于各类胆碱受体，在组织内迅速 被胆碱酯酶破坏，其作用广泛，选择性不高。临床不作为药用。 在神经细胞中，乙酰胆碱是由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰移位酶（胆碱乙酰化酶）的催化作用下 合成的。由于该酶存在于胞浆中，因此乙酰胆碱在胞浆中合成，合成后由小泡摄取并贮存起来。去 甲肾上腺素的合成以酪氨酸为原料，首先在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成多巴，再在多巴脱羧酶 （氨基酸脱竣酶）作用下合成多巴胺（儿茶酚乙胺），这二步是在胞浆中进行的；然后多巴胺被摄取入小泡，在小泡中由多巴胺β羟化酶催化进一步合成去甲肾上腺素，并贮存于小泡内。多巴胺的合成与去甲肾上腺素揆民前二步是完全一样的，只是在多巴胺进入小泡后不再合成去甲肾上腺素而已，因为贮存多巴胺的小铴内不含多巴胺β羟化酶。5-羟色胺的合成以色氨酸为原料，首先在色氨酸羟化酶作用下合成5-羟色氨酸，再在5-羟色胺酸脱竣酶（氨基酸脱竣酶）作用下将5-羟色氨酸合成5-羟色胺，这二步是在胞浆中进行的；然后5-羟色胺被摄取入小泡，并贮存于小泡内。γ-氨基丁酸是谷氨酸在谷氨酸脱羧催化作用下合成的。肽类递质的全盛与其他肽类激素的合成完全一样，它是由基因调控的，并在核糖体上通过翻译而合成的。 进入突触间隙的乙酰胆碱作用于突触后膜发挥生理作用后，就被胆碱酯酶水解成胆碱和乙酸，这样乙酰胆碱就被破坏而推动了作用，这一过程称为失活。去甲肾上腺素进入突触间隙并发挥生理作用后，一部分被血液循环带走，再在肝中被破坏失活；另一部分在效应细胞内由儿茶酚胺内由儿茶酚胺位甲基移位酶和单胺氧化酶的作用而被破坏失活；但大部分是由突触前膜将去甲肾上腺素再摄取，回收到突触前膜处的轴浆内并重新加以利用。 1914年，Ewins在麦角菌中发现了乙酰胆碱，这是首次在非神经细胞中发现乙酰胆碱的报道。随后，人们陆续在多种细菌、真菌、低等植物和高等植物中发现了乙酰胆碱及其相关的酶和受体。随着胆碱能系统在植物中的发现和研究的深入，人们似乎有望在分子水平发现动植物间的又一相似性，因而植物学家抱着极大的热情投入了这方面的研究。但是由于当时研究手段的限制、对动植物之间的差别认识不足，以及某些研究在其它的实验室难以重复的缘故，使得植物乙酰胆碱的研究多处于零星的、非系统的状态，研究的深度和广度远远无法与动物相比。到目前为止，尚未对其在植物中的作用机理提出一个合理的解释。近年来，我们和国外其它几家实验室重新开展了乙酰胆碱在植物体内的生理作用和作用机理的研究，为揭示植物乙酰胆碱的作用机理提供了新的线索 乙酰胆碱对植物生理过程的调控 对代谢、生长和发育的调控 种子萌发乙酰胆碱和乙酰胆碱酯酶可能参与调控某些植物的种子萌发和幼苗早期生长，乙酰胆碱影响这些生理过程的机理可能涉及调控储藏物从下胚轴向植物快速生长部位的调运。乙酰胆碱对需光种子萌发的影响的研究有许多矛盾的报道。Tretyn等在研究乙酰胆碱及其类似物、乙酰胆碱酯酶抑制剂对不同光周期植物种子萌发的影响中发现，无论在光下还是在黑暗中这些化合物对光不敏感植物的种子萌发都没有影响。但在光下可以促进需光种子萌发，而在暗中则没有作用。对于不需光种子，乙酰胆碱抑制其在光下的萌发，乙酰胆碱类似物胆碱对上述过程则无影响。由于乙酰胆碱及乙酰胆碱酯酶在种子中广泛存在，因而有理由推测乙酰胆碱参与调控种子的萌发，调控的机理可能涉及光对种子中乙酰胆碱酯酶活性的抑制。 生长乙酰胆碱对于生长的影响因实验条件的不同，植物种类或同一植物不同组织而异。乙酰胆碱可以模拟红光的作用抑制大豆侧根的发育，还可以引起小麦幼苗生长和干重的增加。在离体组织中，乙酰胆碱可以刺激燕麦胚芽鞘和黄瓜下胚轴的伸长以及绿豆下胚轴的生长，刺激蚕豆下胚轴的生长而抑制其上胚轴的生长。总之，乙酰胆碱对植物生理过程的影响与所利用的组织及实验条件密切相关，其最大效应在pH酸性区。 成花作用乙酰胆碱可以模拟红光的作用，抑制远红光刺激的过氧化物酶活性升高，从而使菠菜能在非诱导条件下开花。乙酰胆碱可以抑制连续光照条件下（24 h光照/0 h黑暗）长日浮萍G1的成花和刺激非诱导的短日条件下短日浮萍Torr的成花。阿托品可以抑制连续光照下生长的青萍G3成花而管箭毒则无作用，说明乙酰胆碱对成花的诱导作用可能是通过质膜上的类毒蕈碱型受体介导的。乙酰胆碱对成花的诱导作用还可能与它调控的膜对离子的通透性有关。光周期诱导的成花作用涉及到叶片膜电势的改变，乙酰胆碱还可能通过影响膜电势而参与成花诱导。 呼吸作用乙酰胆碱可引起根尖细胞耗氧速率的增加。Jaffe以游离的线粒体为材料得到的结果已证实了这一点。伴随着氧的消耗，组织中ATP的水平下降10倍，自由磷水平升高14倍。乙酰胆碱的这种作用可能是其使呼吸的电子传递链与氧化磷酸化解偶联所造成。根据这些实验结果，Jaffe提出了乙酰胆碱对大豆根尖细胞的作用模式，即当胞间乙酰胆碱浓度升高时，乙酰胆碱到达其作用的靶部位，随后是分泌质子，氧的消耗和ATP水解增加，而这些过程均与膜对阳离子通透性的增加相关连。 光合作用乙酰胆碱可以在不影响电子传递的情况下使叶绿体中的ATP合成下降80%以上。另外，浓度低于0.1 mmol的乙酰胆碱可以刺激非环式光合磷酸化的进行，而浓度大于0.1 mmol时非环式光合磷酸化则受抑制。在这两种情况下，乙酰胆碱并不影响NADP+
目外医学呼吸系境分册２００２年第２２卷第２期 乙酰胆碱对平滑肌细胞离子通道的作用及其信号转导机制 第一军医大学南方医院呼吸内科（广州５１０５１５）程仕虎综述罗雅玲审校 忍ｓ６Ａ摘要乙酰胆碱作用于气管乎滑肌细胞上的毒簟碱受体引起离子通道的改变，通过第二信使的调节引起生理作用。本文总结了近几年来有关Ａｃｈ对ＡＭＳＣ的Ｋ＋、Ｃａｚ＋、ａ一通道的作用，以及第二信使的调节过程。 关■词乙酰胆碱；离子通道；信号转导；平滑肌；第－－信使 乙酰胆碱（ａｃｅｔｙｌｃｈｄｉｎｅ，Ａｃｈ）对气道平滑肌细胞（ａｉｒｗａｙｍⅪｏｔｈｍⅢｄｅｃｅｌｔ，ＡＳＭＣ）的作用是引起收缩，而对于离子通道的作用就不全是收缩作用。钙通道、非选择性阳离子通道、氯通道对于艇ｍ贮的收缩或再次收缩起促进作用，钾通道的不同亚型的激活则抑制艇弧心的过度收缩，保护平滑肌细胞。 １Ａｅｈ对ＡＳＭＣ细胞离子通道的作用 １．１Ｋ＋通道ＡＳＭＣ上主要有钙激活的Ｋ＋通道 （Ｋｃａ），ＡＴＰ敏感的Ｋ＋通道（ＫＡＴｅ）和电压依赖的钾通道（Ｋｖ），不同的Ｋ＋通道亚型起着不同的作用。１．１．１ＫｃａＭｕｒａｋｉ等【１１使用细胞贴附式膜片钳技术，在通过Ｂ七叶皂甙渗透的删Ｃ上记录的 Ｋｃａ通道的活动。提示：单个Ｋｃａ的活动是被Ａｃｈ和Ｐ物质以及作为第二信使的三磷酸肌醇所调控，经过细胞内的Ｃａｚ＋的释放而起作用。ｗ“ｅ等…２用同样的方法在不同的平滑肌上刺激毒簟碱受体影响Ｋｃａ得出类似的结论，可能这个Ｋｃａ代表一个保护平滑肌细胞免受过度兴奋的机制。Ｋｏｔｌｉｋｏｆｆ等川３用外面向外膜片钳模式在豚鼠ＡｓＭＣ上研究毒簟碱的激动剂对Ｋｃａ的作用时发现毒蕈碱受体的刺激对Ｋｃａ的传导也有一个直接的作用，通过Ｃａ２＋的运动妨碍它的间接激活，这种直接的效应已经通过膜片钳技术揭示出来了，细胞内Ｃａ２＋效应完全消失了，这种效应更象是保持去极化。 １．２ＫＡＴＰＳ｝ｌｄｄ∞【４Ｊ以分离大鼠的肺动脉环为材料，在兴奋和抑制的两个不同的信号转导路径，测量对激动剂的反应，结果产生不同的ｃＡＭＰ的数量。ＮｇｕｙｅｎＥ５１用猪的冠状动脉标本的心外膜螺旋条作实验，证实在细胞膜平滑肌细胞的反应性是被ＫｎＴｐ所控制。后者充当Ｌ＿型电压依赖性Ｃａ：＋通道的信号放大、调制器，起集成化的作用，在这里为血管收缩剂和血管扩张剂起共同的作用。Ｐｌｅｕｍｓａｍｒａｎ等ｌ引发现在缺乏Ａｃｈ的时候，ＫＡＴｅ也不活跃，对负压也不起作用。加Ａｃｈ（１０ｒａＭ）在滴管中，给膜负压（０～８０ｍｍＨｇ）产生了逆转，在膜片钳细胞贴附式和内面向外式（１００ｍＭＧＴＰ在溶液中）ＫＡＴｅ通道活动呈现压力依赖式增加，膜的伸展性并不能改变（Ｇ蛋白门控的毒簟碱化的Ｋ＋通道）Ｋａｃｈ对ＧＴＰ的敏感性；当Ｇ蛋白用１００ｍＭＧＴＰ在内面向外式膜片钳中最大活化时，ＫＡＴｅ通道活动能随负压的增大而有更大的增加。这些结果表明动脉毒簟碱的Ｋ＋通道受受体或Ｇ蛋白独立的伸展调控，或许是通过通道蛋白（或脂质双层）的直接效应。由此我们不难发现：ＫＡＴｅ受毒草碱受体或Ｇ蛋白相互独立，对平滑肌细胞膜的反应性起直接调控作用。 １．３ＫＶＳａｔａｋｅ等Ｌ７Ｊ在研究鼠的主动脉环平滑肌时发现，Ａｃｈ引起平滑肌的舒张可能依赖Ｋｃａ、ＫＡＴｅ、Ｋ。通道的激活。而后三种通道的激活需依赖Ｎ０的合成和由此引起的ｃＧＭＰ的形成。Ｆｅｔｔｅｒ等…８在兔的主动脉平滑肌上的实验也发现Ａｃｈ、外源性Ｎｏ、８．溴环磷酸鸟苷引起的平滑肌的舒张可能涉及一个相似的机制。并认为Ａｃｈ引起的舒张主要通过内皮ＮＯ介导，ＮＯ加强了ｃＧＭＰ的水平，并通过Ｎａ＋泵以及Ｋ。通道的激活引起平滑肌细胞的超极化。 １．４Ｃａｚ＋通道Ｇｏｄｆｒａｉｎｄ等－９１发现许多介质如５．ＨＴ、Ａｃｈ等与相应受体结合后，通过Ｇ蛋白耦联后开放Ｃａ２＋通道，Ｇ蛋白不仅通过第二信使如ｃＧＭＰ调控Ｃａｚ＋通道．而且对Ｃａｚ＋有直接作用。在细胞外钙存在时，较高浓度的Ａｃｈ不仅可激活平滑肌细胞电压依赖性钙通道（主要是Ｌ一型通道），还可通过受体激活受体操纵性钙通道，从而促使细胞外钙内流，同时也激活内贮存钙的释放，引起平滑肌细胞的收缩；在胞外钙为零时．通过Ａｃｈ只能促进胞内贮存器钙释放。ＷａｎｇＬ１０ｊ、Ｈ４５ｔｚＥｔｎｌａ等【１１．认为在高的激动剂浓度中，ｃａ２＋激活与释放在毒簟碱的信号转导中不起主要作用，并认为前者在依赖ｃａ：＋的Ｃｌ一流与Ｃ日２＋通道中起耦合作用。 １．５非选择性阳离子通道对于该通道的性质，Ｉｎｏｕｅｌ”Ｊ研究的较深入透彻。他发现Ａｃｈ激活的兔门静脉血管平滑肌上的非选择性阳离子通道的电流（ＩＡｃｈ）是电压依赖性的，在较负的跨膜电位处，Ａｃｈ 万方数据
钙离子、肾上腺素、乙酰胆碱对离体蛙心活动有何影响?为什么? 高钙可见蛙心收缩力增强,但舒张不完全,以致收缩基线上移.在钙离子浓度较高的情况下,心脏会停止在收缩状态,称为“钙僵”. 心肌的舒缩活动与心肌肌浆中的钙离子浓度的高低有关.心肌肌浆网不发达,储钙能力差,易受细胞外钙离子浓度高低影响,当钙离子浓度升高至10-5M水平时,作为钙受体的肌钙蛋白结合了足够的钙离子,这就引起肌钙蛋白分子构型的改变,从而触发肌丝滑行,肌纤维收缩.当肌浆中钙离子浓度降至10-7M时,钙离子与肌钙蛋白解离,心肌随之舒张.用高钙任氏液灌注蛙心,使得肌浆中的钙离子浓度不断升高,钙离子与肌钙蛋白结合数量不断增加,甚至达到只结合不解离的程度,于是,心肌出现钙僵. 滴加肾上腺素后,可见蛙心收缩增强,心脏舒张完全,心博曲线幅度明显增大.因为肾上腺素使心肌收缩能力增强.机理为肾上腺素与心肌细胞膜上的β受体结合,提高心肌细胞和肌浆网膜钙离子通透性,导致肌浆中钙离子浓度增高,使心肌收缩增强.另外,肾上腺素还有降低肌钙蛋白与钙离子亲和力,促使肌钙蛋白对钙离子的释放速率增加；提高肌浆网膜摄取钙离子的速度,刺激钠-钙离子的交换,使复极期向细胞外排出钙离子的作用加速.这样,使心肌舒张速度增快,整个舒张过程明显加强. 滴加乙酰胆碱后,可见蛙心收缩减弱,收缩曲线基线下移,心率减慢.最后,心跳停止于舒张阶段,出现类似高钾时的变化.因为乙酰胆碱使心肌的收缩能力减弱.机理为乙酰胆碱与心肌细胞M受体结合,一方
面提高心肌细胞膜钾离子通道的通透性,促使钾离子外流,将引起（1）窦房结细胞复极时钾离子外流增多,最大复极电位绝对值增大；IK衰减过程减弱,自动除极速度减慢.这两方面因素导致窦房结自律性降低,心率减慢.（2）复极过程中钾离子外流增加,动作电位2、3期缩短,钙离子进入细胞内减少,使心肌收缩力减弱；另一方面乙酰胆碱可直接抑制钙离子通道,减少钙离子内流,使心肌细胞收缩减弱. 综述 钙离子是机体各项生理活动不可缺少的离子。它对于维持细胞膜两侧的 钙离子碱性还原棒生物电位，维持正常的神经传导功能。维持正常的肌肉伸缩与舒张功能以及神经－肌肉传导功能，还有一些激素的作用机制均通过钙离子表现出来。它的主要生理功能均是基于以上的基本细胞功能，主要有以下几点： 1.钙离子是凝血因子，参与凝血过程； 2.参与肌肉（包括骨骼肌、平滑肌）收缩过程； 3.参与神经递质合成与释放、激素合成与分泌； 4.是骨骼构成的重要物质。 其中几个重要作用的产生机制如下： 钙离子传导神经信号 机制：促进神经递质分泌。 当第一个细胞兴奋时，产生了一个电冲动，此时，细胞外的钙离