Wednesday, June 24, 2015

dat 多巴胺是大腦分泌的數十種神經傳導物質中的一種 突觸前神經元末梢上另有一個多巴胺轉運體,它會把神經突觸間隙中的多巴胺回收汲取至突觸前神經元,然後重複使用。這一回收機制使得巴胺轉運體具有調控多巴胺濃度的功能,也因此讓它成為調控精神與情緒的操盤手

 
調控精神與情緒的操盤手–多巴胺轉運體
  • 張志玲 | 《科學發展》特約文字編輯
喜怒哀樂等情緒與神經元分泌的神經傳導物質多巴胺有關
喜怒哀樂等情緒與神經元分泌的神經傳導物質多巴胺有關
對於思覺失調症的診斷,全球精神科醫師常以美國精神醫學學會出版的《精神疾病診斷準則》為依據,自1952年第1版以後,相關領域的專家學者就定期集會修正準則內容。至2014年為止,對於該病症的診斷已有共識:凡出現幻覺、妄想、胡言亂語、神情呆滯,或行為凌亂者,應懷疑可能罹患思覺失調症。

如果上述症狀會造成發病前生活功能的退化,就達到疾病診斷的標準。而這病症在生理病理學的研究上也有一個致病共識:其病理與大腦分泌的神經傳導物質 – 多巴胺(dopamine) – 的運作失調有關。

多巴胺是大腦分泌的數十種神經傳導物質中的一種,我們的精神穩定與否、情緒是否亢奮或沮喪,與多巴胺濃度有關。健康者大腦中的多巴胺濃度會維持在一個平衡的狀態,如果濃度過高可能導致精神症狀而與思覺失調症有關,濃度過低則可能導致帕金森氏症。

若想知道大腦的多巴胺濃度,可以利用特殊的腦部照影技術,在神經突觸間隙及其前後方的突觸前神經元和突觸後神經元上監測,以間接探知多巴胺濃度。當突觸前神經元分泌多巴胺後,多巴胺會在幾毫秒內通過神經突觸間隙,與突觸後神經元上的特殊接受體結合,進而刺激突觸後神經元引發種種改變。

奇妙的是,在突觸前神經元末梢上另有一個多巴胺轉運體,它會把神經突觸間隙中的多巴胺回收汲取至突觸前神經元,然後重複使用。這一回收機制使得巴胺轉運體具有調控多巴胺濃度的功能,也因此讓它成為調控精神與情緒的操盤手。

為了解更多訊息,成功大學醫學院暨附設醫院精神科陳高欽醫師做了一個長期觀察研究。他以單光子影像斷層掃描照影技術,比較47位尚未用藥的思覺失調症初期發病者與112位健康受試者腦部紋狀體上的多巴胺轉運體可用性,獲得結論是:兩組人的多巴胺轉運體可用性並無差異;混合兩組人觀察時,女性的多巴胺轉運體可用性比男性高。

這結論印證了這病症的臨床研究結果:男性與女性發病年紀不一樣,男性比較早,女性比較晚。另會讓人產生一個聯想:性別因子可能在這裡扮演著某個角色,女性可能因為多巴胺轉運體可用性比較高,所以可以調節過高的突觸多巴胺濃度,一直到調適不成後才發病,因此比男性的發病時間晚。

研究也發現,多巴胺轉運體可用性會隨年齡的增長而愈來愈低。這與突觸後神經元接受體的研究結論相符,即多巴胺接受體可用性會隨年齡的增長而慢慢降低。

陳醫師的研究樣本是當時全世界相關研究中數量最多的,為確認結論的正確性,他又把1960~2010年以來全球僅有的7個研究結果(包括這研究)彙整起來統合分析,發現結果仍然一致,腦部紋狀體多巴胺轉運體的可用性在未用藥的思覺失調症初期發病者與健康受訪者間並無差異。


多巴胺神经元兴奋的新机制
    胞外多巴胺的水平是由多巴胺转运蛋白(DAT-dopamine transporter)调控的,DAT是一个在多巴胺神经元中发现的Na+/Cl-依赖的转运蛋白。但有证据表明DAT可能还有其他功能,Ingram et al.在Nature Neuroscience上报道,他们发现激活DAT导致增加了中脑多巴胺神经元的兴奋性。
    对DAT的研究兴趣很高是因为安非他命和可卡因都能通过干扰DAT清除细胞外多巴胺的能力来提供胞外多巴胺水平。多巴胺在胞外的升高被认为与这些药物的奖励反应有关。可卡因是DAT的抑制剂,安非他命是DAT的底物,竞争多巴胺与DAT的结合。以前的研究发现安非他命能够激活多巴胺神经元,并不依赖多巴胺受体激活,这个新的研究试图寻找其中的机理。
    Ingram et al.研究了低浓度的多巴胺和安非他命对培养大鼠中脑多巴胺神经元的影响。正常情况下,胞外多巴胺作用与D2的自身受体抑制多巴胺神经元的发放,但多巴胺和安非他命都能够增加多巴胺神经元在D1,D2或肾上腺素受体抑制剂存在的条件下的活性。这个激活效应是由DAT介导的内向氯离子电流产生。
    当他们分析DAT介导电流时,他们分析电流的多巴胺亲和性十倍高于DAT重摄取的多巴胺亲和性。换句话说,DAT电流与多巴胺重摄取的电流并不偶联,并不是因为多巴胺运输导致的离子运动引起的。
    他们接着发现这种传导在体内也是存在的,这也与多巴胺释放的调控有关。神经元通常包含的氯离子浓度是严密调控的,氯离子的平衡电位是与静息电位非常接近的。这说明DAT氯离子电流产生膜电位微小的改变都可能对神经元的兴奋性和多巴胺的释放有重要的影响。
    DAT介导的传导可能对中脑神经元细胞体-树突释放是非常重要的,这个研究提出的DAT介导传导在体内的生理意义还需要深入的研究

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