> 多巴胺:快樂、成癮。多巴胺的作用是把亢奮和歡愉的信息傳遞,人們對一些事物上癮主要是由于它。
o 多巴胺調節大腦功能包括:定義事件的含義、相關性,產生愛情,痛苦和快樂,做事的動機,并調節大腦微循環。
o 多巴胺失衡常見癥狀:注意力不足過動癥(ADD),注意力缺陷多動障礙(ADHD),坐立不安,心神不寧;注意力不能集中;不安腿綜合征(RLS);無法放松,易沖動;酒精、煙草等濫用成癮。
o 多巴胺的生物代謝見圖2:通過單胺氧化和COMT轉化為高香草酸。
圖2 多巴胺代謝
o ADHD患者在兒童期就會顯現出缺乏專注力,易受干擾,情緒激烈,不遵守規則等,是由于前腦的多巴胺分泌不足引起的,對于沒法引起大腦足夠興趣的事情上表現出極低主動性的情況。因此增加多巴胺的產生可以增強大腦信號,提高注意力及聚焦力。
> 去甲腎上腺素:喚醒
o 與精神和情緒相關,并具重要的內分泌功能。
o 升高:焦慮、應激、增加能量產生、失眠。
o 降低:疲勞、注意力不集中、情緒低落、頭痛、睡眠障礙。
> GABA:鎮定作用
o GABA神經傳遞: γ-氨基丁酸(簡稱GABA)是中樞神經系統中重要的抑制性神經遞質,約30%的中樞神經突觸部位以GABA為遞質,GABA受體介導抗焦慮、鎮靜和抗驚厥活性。
o GABA失衡的癥狀: 當人體內GABA缺乏時,會產生焦慮、不安、疲倦、憂慮等情緒。
① 焦慮
② 抑郁癥
③ 不安情緒,過度擔心
④ 睡眠障礙,或失眠
o GABA的分解代謝:
① GABA通過谷氨酸脫羧酶(GAD)由谷氨酸轉化生成
② GAD的作用需要吡哆醇(維生素B6)作為輔因子
③ 牛磺酸上調GAD功能
④ 蛋氨酸和皮質醇抑制GAD活性
⑤ GAD活性降低,導致GABA功能下降,與神經精神疾病有關:包括精神分裂癥、癲癇和狂躁抑郁型精神障礙等。
o GABA的影響因素:
① 孕烯雌酮抑制GABA受體
② 孕酮代謝產物刺激GABA受體:孕激素代謝產物增加GABA誘導的通道開放的頻率和持續時間,上調GABA受體功能,對神經系統有抑制作用。
③ 只有口服孕酮才有GABA激動劑作用:抗焦慮,治療經前癥候群(PMS),有神經保護作用,建議劑量:天然黃體酮(50-400mg),個性化劑量。
> 乙酰膽堿:記憶
o 乙酰膽堿與腦功能:
① 乙酰膽堿促進神經元之間的通信和介導其他神經遞質的釋放
② 乙酰膽堿對認知處理,記憶,覺醒和注意力等功能至關重要
③ 乙酰膽堿減少與認知功能障礙的嚴重程度相關
o 引起乙酰膽堿減少和癡呆發生的原因
① 氧化應激
② 胰島素抵抗
③ 線粒體功能障礙
④ 高皮質醇血癥
> 血清素:調節神經內分泌穩態
o 調節神經內分泌穩態:睡眠調節,調節食欲,調節情緒心情,與社會交往行為相關。
o 血清素失衡常見主要癥狀:破壞神經穩態,抑制食欲,焦慮,超警覺,抑郁癥,睡眠障礙等。
o 血清素失衡與神經行為異常:重癥抑郁癥,創傷后應激障礙(PTSD),恐慌發作強迫癥,自閉癥,精神分裂癥等。
o 營養物質包括色氨酸、Ω-3脂肪酸、鎂和鋅等參與合成血清素。
o 造成血清素減少的原因有很多,包括壓力、缺乏睡眠、營養不良和缺乏鍛煉等。在降低到需要數量以下時,人們就會出現注意力難以集中等問題,會間接影響個人計劃和組織能力。這種情況還經常伴隨壓力和厭倦感,如果血清素水平進一步下降,還會引起抑郁。
> 褪黑素:改善睡眠
o 褪黑素功能
① 減少神經元激發
② 抑制多巴胺釋放
③ 谷氨酸拮抗劑
④ 通過抑制腎上腺皮質醇釋放減少循環皮質醇
o 褪黑素與睡眠
① 對兒童和青少年注意力缺陷多動障礙(ADHD)和失眠有效。
② 所有雙盲研究的Meta分析顯示顯著降低覺醒發生。
③ 與安慰劑相比,給快動眼睡眠(REM)低于標準25%的患者使用褪黑素導致REM百分比增加。
> 谷氨酸:興奮性
o 谷氨酸和腦功能
① 興奮性:作為興奮性神經遞質參與信息傳遞。當谷氨酸能神經元在某些病理情況下過度釋放谷氨酸時又使之具有興奮毒性作用,最終導致細胞死亡,參與許多病變的發病機理,包括腦缺血、缺氧、創傷、中風、低血糖、癲癇、亨廷頓舞蹈病、阿爾茲海默病、肌萎縮側索硬化、帕金森病、病理性疼痛等。
② 細胞記憶力:參與學習和記憶密切相關的長時程增強效應(LTP)和長時程抑制效應(LTD)。
③ 痛覺
④ 增殖:神經元和膠質細胞的增殖、發育、存活與死亡。
⑤ 神經毒性氨基酸:谷氨酸的興奮毒性是各種原因(機械,化學,毒素)導致谷氨酸大量釋放并堆積于突觸間隙,使谷氨酸受體過度興奮激活,從而引起一系列以神經細胞或其他組織細胞死亡為終結的病理生理變化。
o 谷氨酸失衡臨床表現
① 易怒
② 周期性/陣發性疾病
③ 偏頭痛
④ 慢性疼痛
⑤ 心情波動
⑥ 焦慮
⑦ 失眠
o 谷氨酸異常的疾病階段
● 神經系統疾病
√ 癲癇
√ 偏頭痛
√ 神經性疼痛
√ 帕金森病
√ 阿爾茨海默病
√ 肌萎縮側索硬化(ALS)
● 精神疾病
√ 狂躁抑郁癥
√ 精神分裂癥
√ 創傷后應激障礙(PTSD)
√ 抑郁癥
√ 自閉癥
圖3 谷氨酸失衡不同階段對神經的影響
o 谷氨酸的合成:谷氨酸是不能通過血腦屏障的非必須氨基酸,不能通過血液供給腦,必須由生物化學途徑在腦內合成:
① α-酮戊二酸經轉氨酶作用生成Glu;
② α-酮戊二酸經過谷氨酸脫氫酶逆反應產生Glu;
③ 鳥氨酸在鳥氨酸轉氨酶的作用下生成Glu;
④ 谷氨酰胺在谷氨酰酶的作用下水解生成Glu
o 谷氨酸的代謝:
① 谷氨酸脫羧酶(GAD)減少谷氨酸
② 刺激GAD,減少谷氨酸,增加GABA因素: 吡哆醇(維生素B6),牛磺酸, 腦源性神經營養因子( brain derived neurotrophic factor, BDNF)
③ GAD抑制劑,增加谷氨酸:IL-1,TNF,干擾素,蛋氨酸。
④ 谷氨酸轉運體亞型1(GLT-1),參與谷氨酸的初次再攝取,減少突出中谷氨酸。
⑤ GLT-1抑制劑:汞、同型半胱氨酸、花生四烯酸、皮質醇。
o 谷氨酸拮抗劑:
① 褪黑素
② 鋰:神經保護作用
· 抑制GSK3介導的凋亡
· 抑制IP3介導的鈣釋放
· 抑制磷脂酶A2和花生四烯酸釋放的活化
· 促進腦源性神經營養因子(BDNF)
· 增強腦血清素/降低腦谷氨酸
③ 鎂:
· 鎂在腦中的作用:鎂參與控制線粒體ATP產生的酶途徑,減少缺血條件下產生的高乳酸和谷氨酸,鎂參與丙酮酸和葡萄糖代謝,有類似于美金剛(Memantine)的方式發揮作用,美金剛是一種非競爭性NMDA受體拮抗劑,被批準用于治療阿爾茨海默氏病。
· 鎂是內源性谷氨酸拮抗劑:鎂阻斷NMDA電壓門控受體,從而減少興奮性突觸后受體;抑制細胞鈣和鈉的內流,蘇糖酸鎂穿過BBB,增加NR2B和鈣/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)。
· 鎂在臨床治療中應用:先兆子癇、偏頭痛、癲癇發作、中風治療、預防血管痙攣(雷諾綜合征)等。
④ 谷胱甘肽:維持谷氨酸動態平衡。
· 谷胱甘肽是GABA激動劑 - 抑制性神經遞質
· 谷胱甘肽、谷氨酸和興奮性神經傳遞的調節(見圖4)
圖4谷胱甘肽(GSH)維持谷氨酸的動態平衡
⑤ N-乙酰半胱氨酸(NAC)
· 在細胞外將胱氨酸還原為半胱氨酸,被轉運到細胞中比胱氨酸快10倍,并進一步用于谷胱甘肽的生物合成。
· 通過促進谷胱甘肽生物合成,NAC提供間接的抗氧化作用,它可以增強谷胱甘肽-S-轉移酶活性,為谷胱甘肽過氧化物酶催化的過氧化物的解毒提供谷胱甘肽。
· NAC可以直接作用于自由基,它是HO-、Cl-的強有力的清除劑,并且能夠還原HO·和H2O2。
⑥ 維生素D:
· 增強IL-10
· 抑制皮質醇
· 阻滯NMDA
· 流行病學:疾控中心報告,在一項涉及6000多名患者的研究中,具有高抑郁癥狀的個體,具有遭受骨質疏松性髖關節骨折的風險更大,并且重度抑郁癥患者具有顯著降低的骨密度。
⑦ 大多數抗驚厥藥
> 甲基化
o 甲基供體:合成反應中的甲基供體包括:
① 甲基-B12
② S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
③ N5-甲基 - 四氫葉酸(N5-甲基-THF)
o COMT(兒茶酚-O-甲基轉移酶):催化甲基從S-腺苷-L-甲硫氨酸轉移到兒茶酚。
o MTHFR多態性與抑郁:MTHFR C677T是葉酸低轉化為活性形式,MTHFR C677T基因型的患者發生抑郁癥的幾率高于平均1.36倍(也有報道高達一般人群的4倍)
o 低葉酸與抑郁癥的關系
① 伴有紅細胞內葉酸含量低的抑郁癥患者治療對抗抑郁治療無 反應的是葉酸正常患者的6倍。
② 有報道在15%-56%的抑郁患者血紅細胞或血漿中葉酸減低。
③ 中樞神經中甲基葉酸含量低的抑郁癥患者與單胺神經遞質合成和釋放的損傷有關:5羥色胺、去甲腎上腺素和多巴胺。
o S腺苷甲硫氨酸(SAMe):SAMe甲基化胍基乙酸(GAA)以產生肌酸,SAMe可通過增加的肌酸和ATP發揮抗抑郁作用。比標準抗抑郁藥起效快,成本低,可以與處方藥一起安全使用,也用于注意力缺陷多動障礙(ADHD)。