中樞神經的正腎上腺素系統

1.神經調節的定義：

神經傳導物質之接受器本身為離子通道，對離子具通透 性，然而相對的神經調節物質其接受器本身並非離子通道，所以 活化神經調節物質接受器並不會直接引發 EPSP 或 IPSP，而是會 去調節修飾神經傳導物質所引發的 EPSP 或 IPSP，這一種間接的 修飾方式即稱為調節 (modulation)。在中樞神經系統中包含著許多 種類的神經調節物質，其中包括：Metabotropic Glutamate、

Serotonin、Acetylcholine、Norepinephrine、Dopamine…(Bear et al.,2001c) 等。

2.正腎上腺素系統：

在中樞神經系統中正腎上腺素扮演著神經調節的角色，

正腎上腺素對於 LTP 的引發和維持已被認定佔有重要的角色，而 正腎上腺素對於 LTD 的表現卻是有著抑制的味道，由此可知正腎 上腺素對於突觸可塑性的調節相當重要 (Kirkwood et al.,1999)。

Catecholamine 包含三種神經傳導物質，正腎上腺素、

多巴胺及腎上腺素，Catecholamine 其作用於中樞系統中和移動、

情緒、注意、學習及記憶…等相關。此三種神經傳導物質含有相 同的合成路徑，其最先前驅物皆為 tyrosine 氨基酸，所有含 catecholamine 的神經細胞其神經元皆含有 tyrosine hydroxylase 酵

素，其可將 tyrosine 轉換成 dopa (L-dihydroxy- phenylalanine)，

tyrosine hydroxylase 為合成 catecholamine 的速率決定步驟酵素

(Kobayashi et al., 2000)，其受許多因素控制，包括：細胞內的傳導 訊息即 catecholamine 的濃度控制，假設含 catecholamine 的神經末 梢一直製造 catecholamine 而未將之釋放出去，此時神經細胞中含 有高濃度的 catecholamine，其會發出訊息而使得 tyrosine

hydroxylase 的活性下降而達到最適當之濃度為止。Dopa 形成之後 會再受到 dopa decarboxylase 的催化而形成多巴胺，多巴胺通常儲 存於細胞質中，臨床上的帕金森症 (Parkinson’s disease) 即為多巴 胺濃度過低所造成的。接著多巴胺會再經由 DBH (Dopamine-

â-Hydroxylase) 的作用而形成正腎上腺素，由於 DBH 為合成正腎 上腺素的主要酵素，因此 DBH 長久以來都被使用於確認正腎上腺 素神經纖維所在的標誌 (Mello et al.,1998)。

正腎上腺素在中樞神經系統中的主要來源為藍斑核

( locus coeruleus)，藍斑核約含 12000 個細胞，可以將其神經纖維 投射至海馬體、大腦皮質、視丘、下視丘、 中腦、小腦等區域 (Moore and Card.,1984)。

3.正腎上腺素系統之功能：

在中樞神經系統中，正腎上腺素一般認為和注意力、醒 覺、睡眠週期、焦慮、疼痛、情緒及學習記憶等作用相關，而且 可以降低引發 LTP 的閥值，在 LTD 方面，bath application 正腎上 腺素可以抑制 LTD (Kirkwood et al.,1999)。

3. 正腎上腺素可作用在兩種不同的接受器上，分別是α及β型接 受器，α型接受器又可分為α1 及α2，β型接受器又可分為β 1-β4：

(1.) á1 型接受器：

活化 á1 型接受器後主要活化 Gq 蛋白質，緊接著活化了 PI-PLC (phosphoinositide-specific phospholipase C) 而將細胞膜水 解產生兩種主要物質，一為 DAG (diacylglycerol )，此物質為脂溶 性，它會進一步活化 PKC (protein kinase C)，第二種為 IP3 (inositol 1,4,5-triphosphate)可以進入細胞質中和內質網上特定接受器結

合，使鈣離子流至細胞質中活化了 calcium-calmodulin-dependent protein kinase (Summers et al.,1993)。

(2.) á2 型接受器：

主要活化 Gi 蛋白質，進一步抑制 adenylyl cyclase 的活 性，使得 ATP 水解形成 cAMP 的量減少，cAMP 濃度降低，一般 相信會降低突觸傳導效能 (Summers et al.,1993)。

(3.) â 型接受器：

主要存在於突觸後細胞膜，活化 â 型接受器可以活化 Gs 蛋白質，進一步活化 adenylyl cyclase 使得 ATP 水解形成 cAMP，

cAMP 濃度上升進而活化 Protein kinase A，使突觸傳導效能增加 (Wang et al.,1999)。

雖然神經調節物質比起快速神經傳導物質如：glutamate、

GABA … 等傳導速度上較慢，但其優點可以使神經訊號放大，也就 是說活化一個神經調節物質其可以影響的離子通道可為神經傳導 物質的數十倍之多，其影響是較為廣泛的。