神经递质合成、储存与释放
-
基本概念与发生部位：神经递质是神经元之间或神经元与效应器细胞（如肌肉、腺体）之间进行化学信号传递的化学物质。这个过程主要发生在神经元的突触前末梢。突触前末梢内含有大量储存神经递质的囊泡，是递质合成、包装、储存和释放的关键场所。
-
合成与加工：不同神经递质的合成途径各异。
- 小分子经典递质（如乙酰胆碱、单胺类、氨基酸类）：通常在胞质中由前体物质和特定合成酶催化生成。例如，乙酰胆碱由胆碱和乙酰辅酶A在胆碱乙酰转移酶作用下合成；去甲肾上腺素由酪氨酸经多步酶促反应生成。
- 神经肽类递质：作为蛋白质，它们在神经元胞体的核糖体上合成大的前体蛋白，然后装入囊泡，在囊泡运输至末梢的过程中，被囊泡内的蛋白酶剪切成活性肽形式。
-
囊泡储存：合成后的递质必须被装载入突触囊泡中，以防止被胞质内的酶降解，并实现量子化释放。
- 装载机制：囊泡膜上存在特异的递质转运蛋白。这些转运蛋白利用囊泡膜内外的H+浓度梯度（由囊泡膜上的V型质子泵建立，将H+泵入囊泡，使囊泡内呈酸性）作为驱动力，将特定的神经递质逆浓度差转运至囊泡内高浓度储存。一个囊泡内储存的递质量称为一个“量子”。
-
动员与停靠：储存有递质的囊泡并非随时准备释放，它们需要被运输到突触前膜的活性区（富含电压门控钙通道的区域）。
- 这一过程涉及囊泡与细胞骨架的脱离、定向运输，并通过SNARE蛋白复合物（如囊泡膜上的synaptobrevin和突触前膜上的syntaxin、SNAP-25）的作用，使囊泡膜与突触前膜紧密接触，形成“停靠”状态。
-
钙触发释放：动作电位传导至突触前末梢是关键触发信号。
- 动作电位引起突触前膜电压门控钙通道开放，细胞外Ca²⁺迅速内流，使局部Ca²⁺浓度瞬间大幅升高（微摩尔级）。
- Ca²⁺与囊泡膜上的钙感受蛋白突触结合蛋白结合，触发SNARE蛋白复合物发生构象改变，驱动囊泡膜与突触前膜完全融合并形成融合孔。
-
胞吐与递质释放：融合孔形成并扩大后，囊泡内储存的神经递质以量子形式全部释放到突触间隙中，这一过程称为胞吐。释放的递质随即扩散过突触间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后细胞的生理反应。空囊泡膜通过内吞作用回收，重新进入循环利用。