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多巴胺

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多巴胺
Dopamine
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IUPAC名4-(2-Aminoethyl)benzene-1,2-diol
同義詞2-(3,4-Dihydroxyphenyl)ethylamine; 3,4-Dihydroxyphenethylamine; 3-hydroxytyramine; Intropin; Revivan; Oxytyramine; Prolactinhibiting factor; Prolactin inhibiting hormone
縮寫DA
黑質; 腹側被蓋區; 其他
system-wide
受體D1; D2; D3; D4; D5
激動劑古柯鹼; amphetamines英語substituted amphetamine; 阿樸嗎啡英語apomorphine; 溴隱亭
拮抗劑抗精神病藥, 甲氧氯普胺
前體L-DOPA
合成酶芳香族L-胺基酸脫羧酶
代謝酶單胺氧化酶; COMT
資料庫連結
CAS註冊號51-61-6  ✓
62-31-7hydrochloride
PubChemCID: 681
DrugBankDB00988 ✓
ChemSpider661 ✓
KEGGD07870 ✓

多巴胺(英語:dopamineDA,擷取自2-(3,4-dihydroxyphenyl)ethylamine),或稱2-(3,4-二羥基苯基)乙胺化學式:C6H3(OH)2-CH2-CH2-NH2)是一種重要的神經傳遞物,可影響一個人的情緒

多巴胺是兒茶酚胺苯乙胺類的,一種在腦和身體中扮演幾個重要作用的有機化合物,它是一種,通常在人的腎臟中合成,由其前體左旋多巴除去羧基合成。在大腦中多巴胺作為神經傳遞物,透過神經元釋放一種化學物質將訊號發送到其它神經細胞。大腦包括幾個不同的多巴胺通路,其中一個起著獎勵–激勵行為的主要作用。大多數類型的獎勵增加多巴胺在腦中的濃度,並且許多成癮藥物增加多巴胺神經元活動。其他的腦多巴胺用來參與運動控制和控制各種激素的釋放。[來源請求]

神經系統以外,在身體的幾個部分多巴胺作為局部化學信使的功能。在血管中它抑制正腎上腺素的釋放,並作為血管擴張劑(在正常濃度下);在腎臟中它增加鈉和尿的排泄;在胰臟中它減少胰島素生產;在消化系統中它減少胃腸蠕動和保護腸黏膜;並在免疫系統中它減少淋巴球的活性。血管除外,多巴胺在這些外圍系統局部合成,在鄰近該釋放它的細胞旁發揮其作用。[來源請求]

幾個重要的神經系統疾病與多巴胺系統的功能障礙有關,而使用一些改變多巴胺作用的關鍵藥物來治療他們。帕金森氏症一種退行性狀況引起身體震顫和運動障礙,是透過中腦中稱為黑質區的分泌神經元分泌多巴胺不足所引起。其代謝前體L-DOPA可以工業製造,其純銷售形式為左旋多巴是最廣泛使用的治療方法。有證據表明思覺失調症涉及多巴胺活性水平的改變,大多數經常使用的抗精神病藥物具有降低多巴胺活動的主要效果。[1]類似多巴胺拮抗劑藥物,也有一些是最有效抗嘔吐藥物。不寧腿綜合徵注意力不足過動症與多巴胺活性降低有關。[2]高劑量多巴胺興奮劑可以上癮,但也有一些使用較低劑量治療過動症。多巴胺本身可製造成靜脈注射的藥物:雖然不能從血液到達腦部,其週邊作用使其對心臟衰竭休克的治療是有用的,尤其是對新生嬰兒。[來源請求]

簡介[編輯]

多巴胺是一種用來幫助細胞傳送脈衝的化學物質,是神經傳導物質的一種。這種傳導物質主要負責大腦的情慾感覺,將興奮開心的訊息傳遞。與上癮有關。

愛情的感覺對應到生化層次,和腦裡產生大量多巴胺起的作用有關。

吸菸吸毒都可以增加多巴胺的分泌,使上癮者感到開心及興奮。多巴胺傳遞開心、興奮情緒的這功能,醫學上被用來治療抑鬱症

多巴胺不足或失調則會令人失去控制肌肉的能力、或是導致注意力無法集中。失去控制肌肉能力,在嚴重時會導致手腳不自主地顫動、乃至罹患帕金森氏症

當我們積極做某事時,腦中會非常活躍的分泌出大量多巴胺。它是一種使人類引起慾望的大腦神經傳遞物。

極端情形如亨丁頓舞蹈症,是多巴胺分泌過多而導致的疾病,患者的四肢和軀幹會如舞蹈般不由自主地抽動,造成日常行動不便,疾病發展到晚期,病人的生活將無法自理,失去行動能力,無法說話,容易噎到,甚至無法進食。

多巴胺最常被使用的形式為鹽酸鹽,為白色或類白色有光澤的結晶,無臭,味微苦。露置空氣中及遇光後色漸變深。在水中易溶,在無水乙醇中微溶,在氯仿乙醚中極微溶解。熔點243℃-249℃(分解)。

多巴胺在人體的功能可分為神經系統內與神經系統外兩個部分。

多巴胺在腦的功能中,在運動控制、動機、喚醒、認知、獎勵的功能上扮演重要角色,還與一些更基礎的功能相關,例如哺乳、性慾、噁心。多巴胺類的神經元在人腦中的含量約有400,000個,其實是相對的少,並且只有在少數區域存在,但是卻投射到很多腦區,並能引起有很強大的功用。這些神經元最早在1964年由Annica Dahlström和Kjell Fuxe標繪出來,並給予這些區域A開頭的名字。在他們的模型中,A1-A7區包含正腎上腺素,A8-A14則包含多巴胺。以下是他們辨認出來包含多巴胺的區域:

  • 黑質是中腦中一小塊形成基底核的區域,其中多巴胺神經元多在黑質的緻密部(A8)和其周遭(A9)被發現,和運動控制相關,若有失去大部分此區域的多巴胺神經元,會導致帕金森氏症。
  • 腹側被蓋區(A10)則是另一塊屬於中腦的區域,是人腦中最多多巴胺神經元的地方,但實際上此區域仍然是非常的小。此區域的多巴胺神經元投射到伏核、前額葉皮質等其他區域,主要和獎勵、動機的功能相關。
  • 下視丘後葉也有一些多巴胺神經元(A11),投射到脊髓,但功能並不是很清楚。
  • 弓形核(A12)和腦室旁核(A14)都在下視丘,這些多巴胺神經元投射到腦垂腺前葉,透過中央聯合的循環組織,抑制催乳激素釋放細胞分泌催乳激素。通常說到這裡的調控時,多巴胺時常被稱為催乳素抑制因子、抑制催乳激素賀爾蒙、催乳激素抑制素。
  • 一樣是在下視丘,不定區(A13)的多巴胺神經元則參與性腺激素釋放激素的控制。
  • 還有多巴胺神經元位在視網膜,被稱為無軸突細胞,在日光的刺激下會活化,釋放多巴胺致細胞外受質中,相對的,在夜晚就會沈寂下來。這些視網膜中的多巴胺能夠抑制桿細胞而提升錐細胞的功能,最後產生對顏色敏感、並增加對比的效果,而其代價是在光線昏暗時便會降低其敏感度。


在神經系統外,在週邊,多巴胺也在侷限的區域透過外分泌或旁分泌產生功能:

  • 首先是免疫系統,尤其是淋巴球,能夠製造並分泌多巴胺,其功能主要是抑制淋巴球的活性,但此系統的功能為何還不是很清楚。
  • 腎的小管細胞能分泌多巴胺,且腎有許多細胞能表現多種多巴胺受器,多巴胺在此能增加腎的灌流、提高絲球體的過濾,並增加鈉離子的排泄。當腎部的多巴胺功能缺失時(可能肇因於高血壓或基因的問題),會導致鈉離子的排泄減少,造成高血壓。
  • 胰臟也可以分泌多巴胺(外分泌),其功能可能與保護腸道的黏膜和降低嘗胃道蠕動相關,但還並不是很確定。
  • 胰臟的胰島也和多巴胺相關,有證據顯示胰島的β細胞製造胰島素時,也會製造多巴胺受器,這些受器受到多巴胺作用的結果是降低胰島素的釋放,但這些多巴胺的來源還沒有釐清的很清楚。

結構[編輯]

多巴胺分子由兒茶酚結構(一個苯環與兩個羥基側基)經由乙基鏈連接一個胺基的。因此多巴胺可能是最簡單的兒茶酚胺類家族,包括神經傳遞物正腎上腺素腎上腺素。存在一個苯環連接,使得它取代的苯乙胺家族,其中包括大量的精神藥物。[3]

類似大多數胺,多巴胺是一種有機鹼。在酸性環境中,通常質子化。質子化形式是高度水溶性相對穩定的,但它是能夠被氧化,如果暴露於氧或其它氧化劑。在鹼性環境,多巴胺不會質子化。在這種游離鹼形式,它是更少水溶性,也比較反應性高。因為質子化形式增加穩定性和水溶性的,多巴胺提供化學或藥物使用的鹽酸多巴胺–即創建了鹽酸鹽,當多巴胺與鹽酸結合。在乾燥形式時鹽酸多巴胺是一種精細無色粉末。[來源請求]

多巴胺結構
苯乙胺結構
鄰苯二酚結構

生物化學[編輯]

多巴胺是腦內極其重要的神經傳遞物,因為其作用特點又被稱作快樂物質。多巴胺屬於單胺類物質中的兒茶酚胺類,合成順序依次為酪胺酸-左旋多巴-多巴胺-正腎上腺素最後透過單胺氧化酶兒茶酚胺氧位甲基移位酶酶解失活。合成腦內的3/4的DA細胞體位於中腦前部或者中腦。黑質包含了靈長類腦DA神經元的主要部分,黑質又可分為緻密部和網狀部。黑質DA神經元的主要投射部位尾核殼核伏隔核。大腦皮層是另一個主要投射部位。

多巴胺的生物合成

分類[編輯]

目前共發現五種多巴胺受體,分為D1樣(D1 D5)D2樣(D2 D3 D4 )。DA受體都隸屬於G蛋白偶聯受體的超級家族。

釋放與降解[編輯]

DA的釋放是一種量子釋放,胞裂外排(exocytosis)。動作電位到達神經末梢時候,突觸前膜通透性發生改變,Ca離子進入細胞,促進囊泡附著於前膜,繼而形成小孔。由於嗜絡蛋白的收縮,將囊泡內容物排出。DA的降解分為兩類,一種是酶解,另一種是再攝取。DA及單胺類在神經末梢中再攝取占總排出量的四分之三,突觸間隙的DA可以被前膜,後膜,非神經組織攝取。先是通過細胞膜進入胞漿,這一階段由NA-K-ATP供能。第二步是囊泡攝取,這一步由Mg-ATP供能。酶解部分由單胺氧化酶和兒茶酚胺氧位甲基移位酶酶解失活。

多巴胺的生物降解

主要多巴胺通道[編輯]

獎賞機制,多巴胺的獎賞通路,各種成癮物質均由位於中腦邊緣皮質的通路發生作用:

  1. 腹側被蓋核
  2. 伏隔核
  3. 前額葉皮層

作用於此通路,促進多巴胺的釋放使機體產生欣快感,停用後的戒斷反應等等。D1D2受體均參與自我給藥行為。

多巴胺與思覺失調症[編輯]

引發精神醫學的革命性進展的藥物是氯丙嗪,它主要透過阻斷邊緣系統的D2受體發揮抗精神疾病作用。此後類似的藥物不斷被研發。

經典的思覺失調症的多巴胺假說:思覺失調症是由於多巴胺功能亢進造成的,一度在學術界占據壟斷地位,直到目前為止所有的思覺失調症假說都不能與多巴胺無關。

隨著第二代抗精神病藥物如氯氮平利培酮的問世,其特點是對D2受體的低阻斷效果,更多的是對5-HT,NE受體的阻斷,調節麩胺酸多種受體發揮作用,對經典的多巴胺假說提出了質疑。

傳統的抗精神病藥物阻斷中腦邊緣系統D2受體發揮抗精神病作用,但是同時阻斷了多巴胺在結節漏斗徑路的D2受體,導致泌乳素分泌增多。傳統的抗精神病藥物亦阻斷了黑質紋狀體的D2受體,引發錐體外症候群如肌肉張力上升,類帕金森氏症。臨床上多採用苯海索金剛烷胺溴隱亭對抗以上不良反應。

歷史與發展[編輯]

多巴胺最早是在1910年由喬治·巴格和詹姆斯·尤恩在英國倫敦惠康實驗室合成。於1957年凱瑟琳·蒙塔古首先在人的大腦中鑑定出多巴胺。它被命名為多巴胺,因為它是一種單胺,其前體是3,4-二羥基苯丙胺酸(左旋多巴胺)。在1958年阿爾維德·卡爾森在瑞典國家心臟研究所化學藥理學實驗室中最早認識到多巴胺作為神經傳遞物的功能。卡爾森被授予2000年諾貝爾生理學或醫學獎,其表明多巴胺不僅是正腎上腺素和腎上腺素的前體,而且自身也是神經傳遞物。[來源請求]

參考文獻[編輯]

引用[編輯]

  1. ^ Moncrieff J. The myth of the chemical cure. A critique of psychiatric drug treatment. Basingstoke, UK: Palgrave MacMillan. 2008. ISBN 978-0-230-57432-8. 
  2. ^ Volkow ND, Wang GJ, Kollins SH, Wigal TL, Newcorn JH, Telang F, Fowler JS, Zhu W, Logan J, Ma Y, Pradhan K, Wong C, Swanson JM. Evaluating dopamine reward pathway in ADHD: clinical implications. JAMA. September 2009, 302 (10): 1084–91. PMC 2958516可免費查閱. PMID 19738093. doi:10.1001/jama.2009.1308. 
  3. ^ Phenylethylamine. ChemicalLand21.com. [21 September 2015]. 
  4. ^ NEIL.R.CARLSON. 《PHYSIOLOGY OF BEHAVIOR》9th EDITION. AMERICA:PEARSON,2006:119.

來源[編輯]

書籍
  • 江開達. 《神经精神药理学》. 

參見[編輯]

外部連結[編輯]