程明晨 季葦

（北京師范大學(xué)體育與運(yùn)動(dòng)學(xué)院 北京 100875）

5-羥色胺與多巴胺的關(guān)系及對運(yùn)動(dòng)疲勞的影響

程明晨 季葦

（北京師范大學(xué)體育與運(yùn)動(dòng)學(xué)院 北京 100875）

單胺類神經(jīng)遞質(zhì)在腦內(nèi)廣泛分布，關(guān)于單胺類神經(jīng)遞質(zhì)與中樞疲勞之間的關(guān)系研究多數(shù)集中于5-羥色胺（5-HT）。在大強(qiáng)度長時(shí)間運(yùn)動(dòng)后，腦內(nèi)5-HT產(chǎn)生增多是一個(gè)基本的事實(shí)，補(bǔ)充支鏈氨基酸可以延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的出現(xiàn)，其機(jī)制在于支鏈氨基酸的相對充足使得血漿中的色氨酸透過血腦屏障的數(shù)量減少，從而使腦內(nèi)的5-HT不至于產(chǎn)生過多而過早地引起運(yùn)動(dòng)疲勞。該文以5-HT為切入點(diǎn)，簡單論述5-HT的合成、儲(chǔ)存、釋放與消除，及5-HT神經(jīng)元在基底節(jié)中的纖維投射，與DA的相互關(guān)系，及其對運(yùn)動(dòng)疲勞的影響。

5-羥色胺 基底神經(jīng)節(jié) 多巴胺 運(yùn)動(dòng)疲勞

運(yùn)動(dòng)疲勞是一種復(fù)雜的生理現(xiàn)象，發(fā)生在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周肌肉兩個(gè)層面，中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞可能是更為重要的影響因素。由于5-HT在抑郁，感覺和知覺，睡眠和情緒調(diào)控中發(fā)揮重要作用，使得5-HT成為關(guān)注焦點(diǎn)。

1　5-TH的合成、儲(chǔ)存、釋放、消除和作用的受體

5-TH由色氨酸經(jīng)過兩步生化反應(yīng)合成，第一步在色氨酸羥化酶作用下，將色氨酸轉(zhuǎn)化為5-羥色氨酸，這一步是限速的；第二步5-羥色氨酸在芳香族氨基酸脫羧酶作用下脫羧生成5-TH。5-TH的攝取和儲(chǔ)存與兒茶酚胺有很多相似之處，5-TH能神經(jīng)末梢含有致密中心囊泡，在胞漿中合成的5-TH很快被囊泡所攝取和儲(chǔ)存。血小板被看作是一種游動(dòng)的5-TH能神經(jīng)末梢，也有攝取和儲(chǔ)存5-TH的能力。5-TH的消除有重?cái)z取和酶解失活兩種方式，以重?cái)z取為主，主要由突觸前膜上5-TH特異性轉(zhuǎn)運(yùn)體完成，該轉(zhuǎn)運(yùn)體是由630個(gè)氨基酸組成的肽鏈，一些5-TH重?cái)z取抑制劑通過與該肽鏈的特定部位結(jié)合抑制其活性，從而提高突觸間隙5-TH濃度。5-HT的生物效應(yīng)是通過多種受體介導(dǎo)的，目前人類5-HT受體（5-HTR）至少存在7種類型，且大多已被克隆，這7種類型又可進(jìn)一步分成若干亞型，按受體轉(zhuǎn)導(dǎo)方式不同，可分為G-蛋白偶聯(lián)體超家族和配體門控離子通道族兩大類，目前所克隆的受體中除5-HT3R屬配體門控離子通道族外，其余均為G-蛋白偶聯(lián)體超家族［1］。

2　5-HT與基底神經(jīng)節(jié)

5-HT分布廣泛，是一種具有多種生理作用的神經(jīng)遞質(zhì)，主要作用于前腦，其神經(jīng)元胞體主要集中于中縫核群，通常劃分為兩大核群，一是相對較小的尾部核群，主要是延髓中縫核，投射到脊髓核團(tuán)：二是相對較大的腹側(cè)核群，分散于腦橋和中腦部位，主要是背側(cè)中縫核和中部中縫核，投射到前腦的5-HT神經(jīng)元中有85%起源于這些核團(tuán)［2］?；坠?jié)接受大量來自中腦中縫核的5-HT能神經(jīng)調(diào)控，這些神經(jīng)分布至今沒有搞清楚，尤其是大鼠，所以，關(guān)于基底節(jié)5-HT神經(jīng)調(diào)控的詳細(xì)研究主要集中于猴子，而人體中5-HT對基底節(jié)的調(diào)控更知之甚少。關(guān)于5-HT對人類基底節(jié)調(diào)控研究主要通過抗體標(biāo)記5-HT轉(zhuǎn)運(yùn)體（SERT）和5-HT合成限速酶——色氨酸羥化酶（TPH）［3］。

3　5-HT與DA的關(guān)系

自20世紀(jì)60年代第一篇單胺類神經(jīng)元報(bào)道發(fā)表以來，腦中5-HT和DA的相互關(guān)系引起了眾多科學(xué)家的興趣。Fuxe報(bào)道了在黑質(zhì)和腹側(cè)被蓋區(qū)5-HT能纖維末梢的存在。隨后發(fā)現(xiàn)，起源于中縫背核的5-HT能神經(jīng)末梢支配黑質(zhì)和腹側(cè)被蓋區(qū)，而起源于中縫神經(jīng)核的5-HT能神經(jīng)末梢只支配腹側(cè)被蓋區(qū)而不支配黑質(zhì)。一些精神類藥物通過干預(yù)5-HT和DA的轉(zhuǎn)運(yùn)而達(dá)到治療目的，這給5-HT和DA關(guān)系研究提高了更多機(jī)會(huì)。先前研究初步證實(shí)，中樞5-HT能系統(tǒng)抑制了DA的功能［4］。

紋狀體接受大量起源于中腦黑質(zhì)致密部的DA能投射，同時(shí)還接受5-HT能神經(jīng)投射，5-HT調(diào)控DA神經(jīng)元的機(jī)制至今沒有弄清楚，原因有兩點(diǎn)：一是5-HT擁有眾多受體亞型，且大部分在紋狀體上都有分布，缺少針對特定受體亞型的選擇性藥物；二是5-HT及部分復(fù)合物可直接在DA神經(jīng)末梢內(nèi)發(fā)揮作用，導(dǎo)致DA分泌增多，并依賴于細(xì)胞膜上DA轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)DA釋放［5］。

4　5-HT與運(yùn)動(dòng)疲勞

耐力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的中樞疲勞與神經(jīng)遞質(zhì)的累積有關(guān)，尤其是 5-HT，其含量的增加或減少分別加速或延緩疲勞的產(chǎn)生。人體實(shí)驗(yàn)表明長期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可改變中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)5-HT含量、受體蛋白表達(dá)及敏感性，從而影響中樞神經(jīng)對機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力的調(diào)控［6］。Newsholme等在1987年第一個(gè)提出5-HT可能是中樞疲勞的介導(dǎo)物質(zhì)。長時(shí)間運(yùn)動(dòng)中，5-HT及主要代謝物（5-HIAA）在一些腦區(qū)中積累，且在疲勞時(shí)達(dá)到峰值。腦內(nèi)5-HT代謝增加很可能是血漿中游離色氨酸增多以及與支鏈氨基酸比值增加而引起的，增加或減少腦內(nèi)5-HT含量對運(yùn)動(dòng)疲勞的出現(xiàn)均有影響［7］。

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2095-2813（2016）04（c）-0159-02

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