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儿茶酚胺是由某些神经元和内分泌细胞释放的一类 “信使分子”(又称“神经递质”或“激素”),包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺。这些“信使分子”可以和各种细胞膜上的特异“G蛋白受体”分子相结合并“激活”该细胞,从而调节神经、心脏、血管等的功能。许多针对心脏病、高血压或精神疾病的药物就是通过外加(或阻断)某种儿茶酚胺而起治疗作用的。

 

神经元对神经电脉冲(动作电位)的响应延时是神经系统信息传递的关键问题之一。对于大多数细胞而言信息从A细胞传到B细胞的过程是: A细胞因被“动作电位”激活而释放“递质”分子à“递质”通过扩散(或血液循环)到达B细胞表面à递质与B细胞外膜上受体相结合而激活B细胞。完成这个基本的跨细胞通讯所需的时间决定了包括人和动物的反应速度的极限。因而,从A细胞被激活到它释放神经递质所需的时间(称为“释放延迟时间”)是神经传导的关键参数。通过50年来的大量工作,科学家们已经测定了包括谷氨酸等大多数神经递质的“释放延迟”为1ms以下。然而,由于儿茶酚胺的受体不是离子通道,而是不能激活动作电位的G蛋白受体,无法应用传统电生理方法测量它的“释放延迟”。因此大脑中儿茶酚胺的“释放延迟”是不是也像其它递质一样,一直是一个迷。

 

澳门新葡8455最新网站周专实验室黄宏平等经过5年的不懈努力,在大鼠脑桥“蓝斑”核团(Locus Coeruleus)神经元上首次揭示该神经元的胞体通过“量子化”模式释放去甲肾上腺素。令人惊异的是,它的“释放延迟”比谷氨酸等其它神经递质(在神经突触)的“释放延迟”要慢1000多倍。由于“蓝斑”核团神经元在包括睡眠、学习记忆、情感、奖赏、感觉等大脑区域都有直接投射,因此,这项发现对于睡眠、情绪、药物成瘾、老年痴呆和疼痛的发生机制研究及其相关药物开发具有重要意义。

 

周专实验室的这项工作得到中科院上海神经所以及瑞典卡罗琳斯卡澳门新葡8455(Tomas Hokfelt,David Xu)的大力协作。这项发现已发表在2007年1月出版的《美国科学院院报》(PNAS)上。