生物化學(xué)與分子生物學(xué)/兒茶酚胺類

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[[兒茶酚胺類]]是指含有鄰苯[[二酚]]基本結(jié)構(gòu)的胺類。體內(nèi)具有[[生物]]活性的[[兒茶酚胺]]包括[[多巴胺]](dopamine,DA)、[[去甲腎上腺素]](norepinephrine,noradrenaline,NE)和[[腎上腺素]](epinephrine,adrenalin,E)。它們的結(jié)構(gòu)如下。

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去甲腎上腺素和腎上腺素既是[[腎上腺髓質(zhì)]]所分泌的[[激素]]，又是交感和中樞[[神經(jīng)系統(tǒng)]]中去[[甲腎上腺素]]能[[纖維]]的[[神經(jīng)遞質(zhì)]]。NE在中樞內(nèi)分布廣泛，含量較多，E則少，因此我們著重介紹NE的[[代謝]]。DA則主要集中在[[錐體外系]]，也是一種神經(jīng)遞質(zhì)。

'''(一)兒茶酚胺的[[生物合成]]'''

[[神經(jīng)組織]]中兒茶酚胺的合成原料來自[[血液]]中的[[酪氨酸]]，其合成過程如圖14-6。

{{圖片|grabzsd6.jpg|<a href=}}兒茶酚胺類的生物合成"/&gt;

圖14-6　兒茶酚胺類的生物合成

在上述過程中，第一步有[[酪氨酸羥化酶]]參加，它位于[[去甲腎上腺素能神經(jīng)]]纖維的[[胞漿]]內(nèi)，含量少，活性低，成為NE生成的限速酶，[[四氫生物蝶呤]]是它的[[輔酶]]，O2和Fe＋＋也是合成時(shí)必不可少的因素；第二步反應(yīng)是由胞漿中芳香族[[氨基酸脫羧酶]]所[[催化]]，這酶的特異性不高，和一般氨基酸脫羧酶一樣，要求[[磷酸吡哆醛]]作為輔酶；第三步是[[多巴胺羥化酶]]催化的氧化反應(yīng)，氧化發(fā)生在β碳原子上，此酶不存在于胞漿而是附于[[囊泡]]內(nèi)壁，屬于含[[Cu]]＋＋的[[蛋白質(zhì)]]，并需要[[維生素C]]為輔助因子。

從以上各酶的亞[[細(xì)胞]]水平分布可以了解，合成NE的最后一步只能在囊泡內(nèi)進(jìn)行，NE合成量不僅受酪氨酸羥化酶限速調(diào)節(jié)，而且當(dāng)[[神經(jīng)末梢]]胞漿中游離的NE濃度過高時(shí)，還可以因[[反饋]]性抑制酪氨酸羥化酶的作用而減少NE的合成。

[[苯乙醇胺]]－[[N-甲]][[基轉(zhuǎn)移酶]]主要見于腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞，可使NE[[甲基化]]生成腎上腺素。此酶在腦內(nèi)雖有少量存在，但一般認(rèn)為正常時(shí)哺乳類腦內(nèi)的腎上腺素含量極少。有人認(rèn)為，如果苯乙醇胺N[[甲基轉(zhuǎn)移酶]]活性過高，可以使多巴胺直接變成N[[甲基多巴胺]]等物，造成這些[[遞質(zhì)]]的代謝紊亂，這可能是[[精神分裂癥]]的原因之一。

'''(二)去甲腎上腺素(NE)'''

1.貯存和釋放　NE在囊泡內(nèi)合成后就地貯存。它和[[ATP]]、嗜鉻顆粒[[蛋白]]等疏松地結(jié)合在一起，這樣，就使NE不易滲入胞漿而遭[[單胺氧化酶]]的破壞。當(dāng)[[神經(jīng)沖動(dòng)]]到達(dá)末梢時(shí)，[[突觸前膜]]附近的囊泡便與前膜融合，破裂并生成小孔。這時(shí)囊泡內(nèi)的NE連同嗜鉻顆粒蛋白等一起被釋放入[[突觸間隙]]。

2.突觸間隙中NE的去向　釋放入突觸間隙的NE能與[[突觸后膜]]上的NE[[受體]]結(jié)合，產(chǎn)生[[生理效應(yīng)]]。然后，約有3/4的NE重新被突觸前膜所攝取。攝入胞漿后的NE又可進(jìn)入囊泡貯存。重?cái)z取是一種耗能過程，與突觸前膜上的[[Na]]＋，K＋ATP酶系統(tǒng)及囊泡膜上的[[Mg]]＋＋－ATP酶系統(tǒng)有關(guān)。另外一部分NE則為后膜所攝取，并在那里被分解[[滅活]]。還有一部分是在突觸間隙中被破壞或逸入血液。除了被突觸前膜和囊泡重?cái)z取的NE可再供利用外，其余的NE大都遭到酶促降解而滅活。NE的酶促降解如圖14?所示，單胺氧化酶([[MAO]])和[[兒茶酚]]－O－甲基轉(zhuǎn)移酶(catecholotransmethylase,COMT)是催化兒茶酚胺分解的兩種主要的酶，它們不僅存在于神經(jīng)組織內(nèi)，而且廣泛地分布于非神經(jīng)組織，[[神經(jīng)元]]的[[線粒體]]膜上也很多。NE受MAO作用，首先氧化[[脫氨]]基生成醛，后者再變成醇或酸。3-[[甲氧基]]－4-[[羥基]]苯乙二醇(MHPG)是中樞內(nèi)NE的主要[[降解產(chǎn)物]]。在外周則以氧化成[[香草基扁桃酸]](VMA)為主。[[血液循環(huán)]]中的NE(主要是激素)，則在肝、腎等組織經(jīng)COMT作用變成甲氧基代謝產(chǎn)物而[[排泄]]。現(xiàn)在，臨床上常測(cè)定尿中VMA含量，作為了解[[交感神經(jīng)]]功能的指標(biāo)，患[[嗜鉻細(xì)胞瘤]]和[[神經(jīng)母細(xì)胞瘤]]時(shí)，由于[[腫瘤]]組織也產(chǎn)生NE或E，其代謝產(chǎn)物VMA相應(yīng)增多，故在診斷上頗有意義。

關(guān)于NE在[[突觸]]部位的動(dòng)態(tài)可用圖14-8表示。

{{圖片|grabziyw.jpg|去甲腎上腺素的[[分解代謝]]}}

圖14-7　去甲腎上腺素的分解代謝

{{圖片|grabzm8c.jpg|突觸部位NE的動(dòng)態(tài)}}

圖14-8　突觸部位NE的動(dòng)態(tài)

[[中樞神經(jīng)系統(tǒng)]]內(nèi)的[[去甲腎上腺素能神經(jīng)元]][[胞體]]集中在[[延腦]]和橋腦，其通路都已研究明確。但是NE在中樞究竟是抑制性還是[[興奮性]]的遞質(zhì)，目前尚不能肯定，可能隨部位不同而異。NE所引起的生理效應(yīng)也很難用簡單的術(shù)語“興奮”、“抑制”來表達(dá)。根據(jù)一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察到，NE可引起動(dòng)物[[嗜睡]]，[[體溫]]降低，出現(xiàn)攝食行為。有人認(rèn)為，腦內(nèi)NE減少，可表現(xiàn)出精神抑郁；反之，過量可表現(xiàn)出[[狂躁]]?？傊X內(nèi)NE的功能可能和體溫、攝食行為、[[鎮(zhèn)痛]]、[[心血管系統(tǒng)]]和精神狀態(tài)的調(diào)節(jié)有密切關(guān)系。

'''(三)多巴胺(DA)'''

在兒茶酚胺類遞質(zhì)的生物合成過程中，多巴胺是去甲腎上腺素的[[前體]]。體內(nèi)凡有NE的組織，其中必然也有DA。由于DA在中樞某些部位中濃度很高，而且它的分布又與NE不平行，所以一般認(rèn)為它本身也是一種獨(dú)立的神經(jīng)遞質(zhì)。

腦內(nèi)多巴胺的作用是多方面的，它可能和軀體運(yùn)[[動(dòng)功]]能的加強(qiáng)，[[垂體]][[內(nèi)分泌]]機(jī)能的加強(qiáng)以及精神活動(dòng)的調(diào)節(jié)都有關(guān)系。

多巴胺能神經(jīng)末梢中的囊泡是貯存DA的場(chǎng)所。這種囊泡不同于NE囊泡，前者不含多巴胺β[[羥化酶]]，所以不致將DA羥化成NE。此外，在去甲腎上腺素能纖維中，NE囊泡對(duì)貯存物的要求是β位置上有羥基，而DA結(jié)構(gòu)上沒有β羥基。DA的貯存、釋放和酶促降解都和NE十分相似，而更新速度則較NE快。腦內(nèi)DA的代謝產(chǎn)物主要是3-甲氧基－4-[[羥基苯乙酸]](homovanillic acid簡寫HVA，又名同型[[香草酸]])

{{圖片|grabzg3h.jpg|多巴胺(DA)}}
==參看==
*[[兒茶酚胺類]]
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