[신경약리] 중추신경계 정보전달

아아모신(아미노산, 아세틸콜린, 모노아민, 신경펩티드)에 대해 다룬다.

아미노산 : GGG (glutamate, glycine, GABA)

아세틸콜린은 고능하다.

모노아민은 catecholamine, 세로토닌, 히스타민(이름부터가 -amine)

신경펩티드는 다양하다.

 

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중추신경계 정보전달

1. 이온통로 : voltage-gated, ligand-gated

2. 수용체 : ionotropic(빠름, subunit으로 구성), metabotropic(7 transmembrane regions를 가진 GPCR)

  * 대사성 수용체는 G단백이 직접 작용하는 막경계성 경로와, G단백이 활성한 효소에 의한 확산성 이차전령물질이 작용하는 경로가 있다.

  * 이온통로와 수용체가 따로 각각의 종류가 있다.(둘은 배타적이지 않다.) 같은 시스템에서 이온이 오가는 기능과 리간드를 받아들이는 부분이 통합적으로 존재한다. 

- 신경전달물질의 조건 : 국유시(국재성, 유리-Ca2+ dependent method, 시냅스모방)

 

중추신경계 약물의 작용점

1. 시냅스 전 작용 : 위 그림에서 5번 과정까지 영향을 준다. AP 전파, 합성, 저장(reserpine-monoamine 저해), 대사, release(amphetamine-catecholamine 증가 / capsicin-subP 증가)

  암기 : 전 작용이니까 전으로 시작한다. 전 합정역에서 대방역까지 갈게요 ~> 전 합저 대방 ~> 전파, 합성, 저장, 대사, 방출

2. 시냅스 작용 : 6, 7번 과정의 재흡수(cocaine-catecholamine uptake 저해하므로 효과 증가)와 분해(anti/choline/sterase-ACh 분해를 억제하므로 효과 증가)에 영향을 준다.

  암기 : 현우진의 시냅스를 업데이트(up / de)해야 한다. 코알라(co / anti)를 그려놓자.

  * 시냅스 작용의 uptake와 degradation은 대상 물질의 효과를 줄이므로, 해당 과정의 억제제가 효과를 늘린다.

3. 시냅스 후 작용 : 8번 과정부터 영향을 준다. 수용체 결합(이온통로에 직접 작용하기도 하는 glutamate-NMDA / opioids 신경전달물질 효현 / strychnine-glycine 수용체 길항한다. 억제가 차단되므로 계속 수축하여 경련이 유발된다.), 이온 전도도, 역행신호

  * 역행신호는 feedback signal이다. endo/canna/binoid나 NO 등이 한다.

 

 

중추성 신경전달물질

아미노산, 아세틸콜린, 모노아민, 신경펩티드 4개 분류가 있다. GABA 억제성, glycine 억제성(효현제는 베타알라닌과, 오징어에 많은 타우린), NE 효현제는 alpha1~beta2에 작용, histamine은 조직에서 분비하는 amine이다.

 

1. 아미노산

이름은 산이지만 산(glutamate)과 중성(glycine, GABA) 모두 있다. 고농도로 존재한다.

 

glutamate

- 흥분성이다. 수송체 브글루트VGLUT(vesicular glutamate transporter)에 의해 시냅스소포에 많이 있으므로 glu가 가서 붙으면 소포가 열린다.

- 이온성 수용체는 모두 4개의 subunit으로 구성된다 : 암파AMPA(Ca2+ 비투과), 카KA(5개의 subunit 종류, Ca2+ 때때로 투과), 느므다NMDA(NaKCa 모두 투과한다. 죄다 투과시키면 안되므로 안정전위에서 세포외 Mg2+에 의해 차단된다. glu와 glycine이 수용체에 결합하면 세포막 탈분극되고, 세포 내 Ca2+ 증가로 시냅스 강도가 지속 증가하는 long-term potentiation을 겪는다.)가 있다.

  * 조개의 domoic acid는 AMPA, KA의 강력한 효현제(독소)이므로 해감 잘 하고 먹어야 한다.

- 대사성 수용체 : GPCR이다. mGluR1~8의 8개가 있으며 3군으로 분류한다. 1군은 시냅스후막에 분포하여 PLC(phospho/lipase C)를 활성화한다. 2-3군은 시냅스전 신경말단에 존재하여 억제성이다.

  암기 : KA는 이름이 Ca랑 비슷하니까 Ca를 투과시키는데 암파는 Ca를 입밴시킨다. 2-3군은 glutamate가 너무 잘나가면 선발로 투입되어 feedback 작용을 한다.

 

GABA

- 억제성이다. 수용체는 A/B가 있다.

- GABA_A : 이온성 수용체이며 Cl-에 선택적 투과성 가진다. 억제성 시냅스후전위의 빠른 요소를 매개한다.

  암기 : 아이보다 빠른 염소 ~> A, 이온성, 빠른요소, 염소이온

- GABA_B : G단백에 연결되는 대사성 수용체이며, 억제성이니까 Ca2+ 낮추거나 K+ 높인다. 느린 요소 매개하고 AC(adenyl cyclase)를 억제하여 cAMP 감소한다. baclofen이 선택적으로 활성화시킨다.

  암기 : 아이를 좋아하던 A 수용체와 반대다. 대사성이고 아가(AC)를 억제하여 아기가 좋아하는 캠프(cAMP)도 못 가게 한다.

 

glycine

- 척수, 뇌줄기에 국한된다. 수용체는 Cl- 선택적 투과성을 가진다.

- 스트리츠나인strychnine은 선택적 차단하여 흥분시킨다.

 

2. 아세틸콜린

최초로 발견된 CNS 신경전달물질이다. G protein 연결된 muscarinic receptor에 의해 매개된다. 기억과 인지를 담당하므로 콜린성 신경세포가 손실되면 dementia 걸린다.

  암기 : '아세틸콜린' 이름만 봐도 고능해보임 ~> 손상되면 치매다.

 

3. 모노아민

카테콜아민(고양이 : NE, E, D), 세로토닌, 히스타민을 포함한다. CNS에 매우 조금 존재하여 조직화학적 방법으로 분포를 확인한다.

 

도파민 (대dopve)

1. SN(substantia nigra)와 neostriatum을 연결하는 경로 ~> 저해되면 파킨슨병, ADHD

2. VTR(ventral tegmental region)과 변연구조(limbic structure)를 연결하는 경로 ~> 과하면 조현병(정신분열증), 틱

- 수용체는 5개의 subtype을 가지며 모두 대사성 수용체다.

 

NE (nolo)

- locus coeruleus 또는 lateral tegmental area에 분포한다.

  암기 : 둘 다 L임

- 간접 기전은 억제하는 놈을 억제하는 탈억제작용이고, 직접 기전은 신경 흥분을 느리게 하는 K+ 전도를 차단한다. 어쨌든 둘 다 흥분성작용이다.

  암기 : 노르에피네프린은 놀기 좋아해서, 흥분성 작용을 바로 해주지 않고 억제의 억제를 하는 탈억제 과정으로 해준다.

 

serotonin (seroraK)

- middle raphe nuclei 또는 뇌줄기 상부

- 12개 이상의 subtype을 가지며, 이온성인 5-HT3 제외하고 모두 대사성 수용체다.

- K+ 전도 증가로 과분극시켜 강력한 억제 작용

  암기 : 햇빛 받으면 세로토닌 나와서 차분해진다(=억제)

 

histamine

- 뒤쪽 뇌하수체의 TMN(tubero/mammillary nucleus)에서 생성된다.

  암기 : 그(he)가 남성적인 토마토마(tm) 춤을 췄다 ~> histamine, tmn

- 4개의 subtype을 가지며 H1은 가려움(길항제는 가려울 때 먹는 항히스타민제), H2는 위산 분비(길항제는 위산 분비 억제제)에 관여한다.

  * H1 길항작용은 TCAs(tricyclic antidepressant), antipsychotics 등 정신과약과 관련된다. 감기약 먹으면 졸린 이유다.

- 항히스타민제 먹으면 차분해진다. 주로 진정효과를 위해 투여한다.

  암기 : 염증 생기면 히스타민 나온다 ~> 교감의 느낌이다. 즉 히스타민 억제하면 진정된다.

 

4. neuropeptide

- opoid peptide(enkephalin, endorphin), neurotensin, sub P, somatostatin, cholecystokinin, VIP, neuropeptide Y(남편와이셔츠 NPY), TRH 등 온갖 고분자 단백질이 있다.

  * HPA axis에서 시상하부의 TRH에 의해, 뇌하수체 TSH 분비되고, 부신수질이 T3, T4를 분비한다.

- 주로 대사성 수용체를 가진다. 고밀도의 치밀소포(dense core vesicle)에 저장된다.

 

orexin

- 밥 먹게 한다고 배웠었다. 식욕중추는 LH이므로 시상하부 가쪽/뒤쪽에서 생성된다.

- glutamate를 같이 유리하여 흥분성 작용을 한다.

  암기 : 밥 먹으려면 흥분성 작용으로 일어나야 함

 

기타

endo/cannabinoids : CB1 수용체는 주로 시냅스 전 말단에 분포하므로 역행성(retrograde messenger)으로 작용한다. 대마초의 THC는 억제성 작용을 한다.

NO : CNS에서 NOS(NO synthase)가 있어 NO를 만든다. NMDA가 칼슘을 증가시키는 Ca2+-calmodulin에 의해 활성화된다.

퓨린 : 염기, xanthine, caffeine, uric acid 모두 포함한다. ATP도 신경전달물질로 기능한다. 아데노신은 ATP가 nucleosidase에 의해 변환되는 것이며 대사성 A1 수용체에 작용해 졸리게 만든다.

  * 놀랍게도 카페인은 methylxanthine계의 퓨린이다. ATP도 퓨린에 속하며 신경전달물질로 기능한다. 아데노신은 ATP 분해 산물이다.

 

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