(一)传出神经系统受体命名
传出神经系统受体命名常按照传出神经末梢递质的选择性不同而定,能与ACh结合的受体称为乙酰胆碱受体(acetylcholinereceptor)。早期研究发现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敏感,故把这部分受体称为毒蕈碱(muscarine)型胆碱受体,即M胆碱受体。位于神经节和神经肌肉接头的胆碱受体对烟碱较敏感,故将其称为烟碱(nicotine)型胆碱受体,即N胆碱受体。能与去甲肾上腺素或肾上腺素结合的受体称为肾上腺素受体(adrenoreceptor)。根据肾上腺素受体对拟肾上腺素类药物和阻断剂敏感性的不同,又可分为肾上腺素α受体(α受体)和肾上腺素β受体(β受体)。
(二)传出神经系统受体亚型
1.M胆碱受体亚型属于与鸟苷酸结合调节蛋白(G蛋白)偶联的超家族受体(superfamilyofGprotein-coupledreceptors),用分子克隆技术发现了5种不同基因编码的M受体亚型,根据配体对不同组织M受体相对亲和力不同,将M受体分为M1、M2、M3、M4和M5(表5-2)。各亚型的氨基酸序列一级结构已经清楚,共有460~590个氨基酸残基。M受体主要起到胆碱能神经传递的作用,广泛分布于全身各器官组织,但不同组织中存在着不同受体亚型,M1主要位于中枢神经系统、外周神经元和胃壁细胞,介导兴奋作用;M2位于心脏和突触前膜,调节心率;M3主要位于腺体、平滑肌,刺激腺体分泌,
引起平滑肌收缩;M4和M5主要位于中枢神经系统,具体作用尚不清楚。
2.N胆碱受体亚型N胆碱受体根据其分布部位不同,可分为神经肌肉接头N受体,即为NM受体(nicotinicmusclereceptor);神经节N受体和中枢N受体称为NN受体(nicotinicneuronalreceptor)。
胆碱受体及其亚型的特点见表5-2。
3.肾上腺素受体亚型肾上腺素受体可分为α和β受体亚型,α受体亚型主要为α1和α2两种,目前已被克隆出6种亚型基因,即α1A、α1B、α1D和α2A、α2B、α2C,而β受体可进一步分为β1、β2和β3三种亚型。肾上腺素受体是研究最为详细的受体之一,其亚型和特点见表5-3。
(三)传出神经系统受体功能及其分子机制
1.M胆碱受体M受体有5种亚型,各亚型氨基酸序列一级结构已经清楚,共460~590个氨基酸残基。M受体中M1、M3、M5受体的结构相似,与Gq/11蛋白偶联。偶联后的受体激活磷脂酶C(phospholipaseC,PLC),促进第二信使,即三磷酸肌醇(inositoltriphosphate,IP3)和甘油二酯(diacylglycerol,DG)的生成而产生一系列效应。M2和M4受体与Gi/o蛋白偶联,使腺苷酸环化酶活性抑制,并可激活K+通道或抑制Ca2+通道。各受体亚型的分布效应及分子机制并不完全相同,具体描述见表5-2。
2.N胆碱受体N受体属于配体门控离子通道型受体,均为五聚体结构。不同部位N受体的分子结构十分相似,目前已克隆出了17个家族成员,即α(10型)、β(4型)、γ、δ和ε(后三者各1型)。每个N受体由2个α亚基和β、γ、δ亚基组成,以形成中间带孔的跨细胞膜通道,即为N受体离子通道。两个α亚基上有激动药ACh作用位点,当ACh与α亚基结合后,可使离子通道开放,从而调节Na+、K+、Ca2+流动(图5-5)。当动作电位到达运动神经末梢时,突触前膜去极化而引起胞裂外排,释放ACh可与神经肌肉接头的N受体结合,促使配体门控离子通道开放,膜外Na+、Ca2+进入胞内,可产生局部去极化电位,即终板电位。当终板电位超过肌纤维扩布性去极化阈值时,即可打开膜上电压门控离子通道,此时大量Na+、Ca2+进入细胞,产生动作电位,导致肌肉收缩。值得注意的是,(α7)5是全部由α7组成的五聚体,主要存在于神经元和非兴奋性细胞上,对Ca2+有高度通透性,目前研究表明它主要参与介导增殖、细胞存活和“胆碱能抗炎通路”。N胆碱受体的功能及其分子机制见表5-2。
3.肾上腺素受体分布于大部分交感神经节后纤维所支配的效应器细胞膜上,克隆研究显示该受体与M胆碱受体结构相似,也属于G蛋白偶联受体,其特点为均有7次跨膜区段结构,而效应产生都与G蛋白有关。这些受体是由400多个氨基酸残基组成,其每个跨膜区段具有由20余个氨基酸残基组成的亲脂性螺旋结构。7个跨膜区段间形成3个细胞外区间环和3个细胞内区间环,其中第5和第6跨膜区间的细胞内环链比较长(图5-6)。当激动药与受体结合后,可与G蛋白偶联,其中α1受体激动可激活磷脂酶(C、D、A2),增加第二信使IP3和DG形成而产生效应;α2受体激动则可抑制腺苷酸环化酶,使cAMP减少。所有β受体亚型激动后均能兴奋腺苷酸环化酶,使cAMP增加,产生不同效应。肾上腺素受体亚型激动后主要效应,见表5-4。
图5-5 NM烟碱受体
注:5个亚基各含约450个氨基酸,此5个肽链形成一个跨膜环,在细胞内固定于细胞骨架上,每个肽链跨膜4次,N端和C端都位于胞外部(如δ亚单位剖面所示)。肽链在胞外被糖基化,在胞内被磷酸化,导致受体脱敏,2个α单位各有1个ACh结合位点,两者都结合1分子ACh后,钠通道即开放,细胞除极兴奋。
图5-6β2 肾上腺素受体立体结构(A)和拓扑结构图(B)
注:N,氨基端;C,羧基端;iLoop1-3,细胞内环1-3。


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