第二节 神 经 递 质
在化学突触传递中担当信使的特定化学物质，简称神经递质（neurotransmitter）。 随着神经生物学的发展，陆续在神经系统中发现了大量神经活性物质。
神经递质必须符合以下标准：①在突触前神经元内具有全盛递质的前体物质和合成酶系，能够合成这一递质；②递质贮存于突触囊泡以防止被胞浆内其他酶系所破坏，当兴奋冲动抵达神经末梢时，囊泡内递质能释放入突触间隙；③递质通过突触间隙作用于突触后膜的特殊受体，发挥其生理作用，用电生理微电泳方法将递质离子施加到神经元或效应细胞旁，以模拟递质释放过程，能引致相同的生理效应；④存在使这一递质失活的酶或其他环节（摄取回收）；⑤用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断这一递质的突触传递作用。 在神经系统内存在许多化学物质，但不一定都是神经递质，只有符合或基本上符合以上条件的化学物质才能认为它是神经递质。 关于神经递质，首先是在外周迷走神经对心脏抑制作用的环节上发现的。 如不符合全部标准，称为“拟订的神经递质”。
一、神经递质分类
（一）经典神经递质
经典神经递质分为①季铵盐：乙酰胆碱（ACh）；②胺类：肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺、组胺；③氨基酸类：γ-氨基丁酸（gama-aminobutyric acid，GABA）、甘氨酸（glycine，Gly）、谷氨酸（glutamate，Glu）；④嘌呤：腺嘌呤、ATP 等。
（二）神经调质
另一类神经递质被称为神经调质，包括神经活性肽、类固醇、前列腺素、花生四烯酸、一氧化氮（nitric oxide，NO）等。
二、神经递质受体
神经递质从突触前膜释放后，要与特异性受体结合，产生突触后效应，才能完成神经元进行细胞间信息传递的基本功能。 神经递质受体都是一些跨越细胞膜的蛋白质复合体。 神经递质受体根据其结构和功能，分为离子通道型受体和代谢型受体两类。
（一）离子通道型受体
递质门控离子通道（transmitter-gated ion channel）是由4 或5 个亚基形成的跨膜蛋白，这些亚基组合在一起形成了一个孔道。 在没有神经递质时，孔道通常是关闭的。 当神经递质结合到通道胞外区的特异性位点后，亚基的轻微扭曲便可导致通道构象的改变，使得通道在毫秒级时间内被打开。 通道的功能效果则依赖于哪一种离子能通透孔道。 递质门控通道通常不会显示与电压门控通道相似的离子选择性。 例如神经肌肉接头处，ACh 门控通道可同时通透Na+和K+。 由于它们有助于使膜电位达到产生动作电位的阈值，所以这种效应被认为是兴奋性的。 由突触前神经递质释放导致突触后膜的瞬时去极化，被称为兴奋性突触后电位（excitatory postsynaptic potential，EPSP）。 EPSP 是由于兴奋性突触释放兴奋性递质，譬如谷氨酸、乙酰胆碱等，谷氨酸是中枢神经系统中最主要的兴奋性神经递质，作用于突触后神经元上其相应的受体，这种受体是一种受体门控的离子通道，进而引起离子通道的开放，使得Na+内流和K+外流，最终引起突触后神经元去极化，使得细胞朝容易兴奋的方向发展。
如果递质门控通道通透Cl-，则净效应将是使突触后细胞膜超极化（因为Cl-的平衡电位是负的），使膜电位远离产生动作电位的阈值，使突触后神经元产生抑制效应。 一个由突触前神经递质释放导致突触后膜的瞬时超极化，表现为突触后膜膜电位的增加，被称为抑制性突触后电位（inhibitory postsynaptic potential，IPSP）。 抑制性突触释放抑制性递质，如γ-氨基丁酸、甘氨酸等，γ-氨基丁酸是中枢神经系统中最主要的抑制性神经递质，作用于突触后神经元上激活Gly 门控或GABA 门控通道可产生IPSP，使得细胞朝更不容易兴奋的方向发展。
（二）G 蛋白耦联受体
快速化学突触传递是通过氨基酸类和胺类递质作用于递质门控通道来介导的。 但是，所有3 类神经递质作用于G 蛋白耦联受体（G-protein-coupled receptor）也能导致缓慢、持久和更为多样性的突触后作用。 这种作用包括3 个步骤：①神经递质分子与镶嵌在突触后膜上的受体蛋白相结合；②受体蛋白可激活被称为G 蛋白（G-protein）的小分子蛋白质，G 蛋白可以在突触后膜胞内侧自由移动；③活化的G 蛋白可激活“效应器”蛋白。
效应器蛋白可以是膜中的G 蛋白门控离子通道或酶类。 由这些酶催化合成的分子称为第二信使（second messenger），可在胞内扩散。 第二信使可以激活胞浆内其他酶类，从而调节离子通道功能和改变细胞代谢。 由于G 蛋白受体能触发广泛的代谢效应，它们被称为促代谢型受体（metabotropic receptor）。 但需提醒的是，即使同一个神经递质，由于结合不同的受体可以产生不同的突触效应。 例如ACh 对心脏和骨骼肌效应的差别。 ACh 通过使心肌细胞缓慢超极化降低心脏的节律性收缩。 相反，ACh 通过快速去极化使骨骼肌纤维产生收缩。这些效应可以用不同的受体机制加以解释，在心肌，ACh 受体是经G 蛋白耦联到钾通道的途径，使钾通道开放，诱发心肌纤维的超极化。 在骨骼肌，ACh 受体是经可通透钠离子的ACh门控通道，使该通道开放，诱发肌纤维的去极化。
三、神经递质的合成和储存
大脑中不同的神经元可释放不同的神经递质，多数中枢神经系统突触的快速传递由氨基酸——Glu、GABA 和Gly 介导。 大多数神经递质可划分为下列3 类：①氨基酸；②单胺；③多肽。 氨基酸和单胺类神经递质都是包含有一个氮原子的有机分子，由突触囊泡储存和释放。 肽类神经递质则都是由分泌颗粒储存和释放的大分子。 前面提到了突触囊泡和分泌颗粒经常被观察到存在于同一轴突末梢，与之相一致，多肽也经常存在于含有胺类或氨基酸神经递质的同一轴突末梢中。 胺类的ACh 介导所有神经肌肉接头的快突触传递。 三类神经质均可介导中枢神经和外周神经慢突触传递。
化学突触传递需要神经递质首先被合成，以备释放。 不同的神经递质有不同的合成途径。 例如，Glu 和Gly 属于蛋白质合成所需的氨基酸，富集于机体所有细胞（包括神经元）中。相反，GABA 和单胺只由释放它们的神经元合成，这些神经元含有特异性酶类，这些酶可以利用不代谢前体物合成相应的递质。 合成氨基酸和胺类递质的酶被运输到突触末梢，进行局部且快速、直接的递质合成。
一旦氨基酸和胺类神经递质在轴突末梢的胞浆中合成后，它们就地被突触囊泡摄取。囊泡内神经递质的浓缩过程是由转运体（transporter，在囊泡膜中镶嵌的特殊蛋白质）来完成的。 在分泌颗粒中合成和储存的机制是迥然不同的。
多肽是在胞体中由核糖体将氨基酸连在一起而合成的。 对于肽类神经递质而言，这些都发生在粗面内质网上。 在粗面内质网上合成的多肽通常在高尔基体被酶解后形成有活性的神经递质。 分泌颗粒包装这些有活性的神经递质，并将它们以轴浆运输的方式转运到轴突末梢。
四、神经递质释放
化学性突触传递是通过突触前末梢的去极化引起神经递质释放，进而引起突触后神经元膜电位的去极化或超极化。 动作电位到达突触后膜，使该处膜的钠通道激活，导致钠的大量内流，使膜电位出现去极化。 随后由于钾通道的激活，钾外流使膜电位复极化到原来的水平。 那么递质的释放是膜两侧钠、钾分布的改变，还是钠内流造成的？ Katz 的实验证明，在使用TTX 和TEA 同时阻断钠通道、钾通道时，人工去极化同样可引起突触后电位，不伴随离子移动的人工去极化也能诱发囊泡的释放。 故突触前膜释放递质不是钠、钾离子移动本身，而是钠内流造成的膜的去极化。
去极化使存在于该处的电压依赖性钙通道开放，使一定量的钙进入突触后膜，触发搭靠在活性带附近的致密结构的囊泡与质膜发生融合，以致最后发生胞裂外排等一系列过程，故钙是递质释放的触发因素。
（一）钙离子学说
在大多数化学性突触，改变Ca2+细胞外液浓度就会影响突触传递。 神经递质释放是由动作电位到达轴突末梢所触发的。 末梢膜的去极化导致活性带上的电压门控钙通道（voltage-gated calcium channel）的开放。 需要提醒的是，胞内[Ca2+]i 在静息时是非常低的，只有0.0002mmol/L。 所以，只要钙通道打开，钙离子就会大量涌入轴突胞浆而导致[Ca2+]i 提高，这就是神经递质从突触囊泡内释放的触发信号。
囊泡通过胞吐作用（exocytosis）的过程释放其内容物。 突触囊泡膜与活性带处的突触前膜融合，将囊泡内容物释入突触间隙。 研究枪乌贼神经系统的巨大突触表明，胞吐过程非常快，可在钙离子进入末梢后的0.2 毫秒内发生。 胞吐之所以快速是由于在钙离子进入的活性带区域，突触囊泡已准备好并等待释放其内容物。 在此活性带的“微区域”，钙离子能够达到非常高的浓度（超过0.1mmol/L）。
关于钙离子怎样触发胞吐的确切机制还不清楚，仍是当今研究的热点之一。神经递质释放的速度之快，提示了囊泡已经被“锚定”在活性带上。 锚定过程涉及突触囊泡膜与活性带中蛋白质分子的相互作用。 在高[Ca2+]i 情况下，这些蛋白质分子构象的改变使得囊泡的脂双层膜和突触前膜融合形成孔道，允许神经递质释放到突触间隙。 胞吐融合孔持续开放，直到囊泡膜完全结合到突触前膜。 此后，这些囊泡将被胞吞作用（endocytosis）过程重新形成囊泡，再循环的囊泡重新载入神经递质。 当刺激时间较长时，结合于轴突末梢细胞骨架“储存池”的囊泡会被动员出来。 囊泡从细胞骨架释放和锚定到活性带，也是由[Ca2+]i 增加所触发的。
分泌颗粒释放肽类物质的胞吐过程也是钙依赖性的，但通常不发生在活性带处。 由于分泌颗粒的胞吐位点与钙离子进入的位点较远，肽类神经递质通常不会在每一个动作电位到达轴突末梢时都释放。 肽类释放需要高频串状动作电位，使整个末梢内[Ca2+]i 达到触发活性带区释放的水平。 与氨基酸和胺类神经递质的释放不同，多肽释放是缓慢的过程，需要50 毫秒或更长时间。
（二）SNARE 学说
递质释放研究的一个重要进展是对参与囊泡释放和循环各过程的相关蛋白质的生物化学纯化和分子克隆。 Paul Greengard 对突触及其在突触短期可塑性的作用研究，Thomas Sudhof 和Richard Scheller 对囊泡蛋白的研究、Pietro De Camilli 对囊泡回收的研究为认识囊泡转运（translocation）、锚定（docking）、激活（priming）和融合（fusion）等动力学过程做出了贡献。通过囊泡循环系统的体外重建研究，James Rothman 和他的同事们成功地对囊泡的出芽（budding）、靶向（targeting）、识别（recognition）和融合（fusion）所必需的蛋白质进行了鉴定。基于以上研究成果，Rothman 和同事们提出了影响深远的模型，即SNARE（soluble N-ethylmaleimide-sensitive attachment protein receptor）学说。 该学说认为囊泡融合需要位于囊泡膜上的特殊供体蛋白（囊泡SNARE 蛋白，vesicle SNARE，v-SNARE）与靶膜上的特异性受体蛋白（靶SNARE，target SNARE，t-SNARE）相互识别和结合。 Rothman、Scheller 和他们的同事们发现位于神经轴突终末质膜上的syntaxin（突触融合蛋白）和SNAP-25（synaptosome-associated protein of 25kDa）具有t-SNARE 的特性，而位于突触囊泡膜上的VAMP（vesicle-associated membrane proteins，也称为synaptobrevin）具有供体蛋白或v-SNARE 的特性。 能特异地降解SNARE 蛋白的蛋白酶的应用，推动了对SNARE 蛋白在递质释放活动中的功能的认识。VAMP、syntaxin 和SNAP-25 可以分别被破伤风毒素、肉毒毒素和金属蛋白酶（metalloprotease）特异性降解，从而不可逆地抑制突触传递，因此SNARE 蛋白在神经递质释放过程中的作用得以认识。 Rothman 等人的体外重构实验表明，分别含有v-SNARE 和t-SNARE 蛋白的脂质体能够融合。 最后，Reinhard Jahn 等人基于快速冷冻/深蚀刻电子显微镜技术和X-射线衍射技术的研究证明，VAMP 与syntaxin 和SNAP-25 的形成将囊泡与质膜拉近并促进囊泡融合的超螺旋（coiled-coil）核心复合体。
五、神经递质的生化和生理作用
哺乳动物脑内有100 亿～10 000 亿个神经元，目前只有少数突触的神经递质是完全明确的，大多数中枢突触的神经递质仍未得到充分了解，而脑内可能的神经递质估计在几十种之多，下述是符合或基本符合神经递质标准，且比较重要的神经递质。
（一）乙酰胆碱
ACh 广泛存在于自然界和各种属动物的神经系统中，ACh 除了起全部突触后副交感神经纤维和少数突触后交感神经纤维递质的传递作用外，还支配交感和副交感节前纤维，骨骼肌的运动神经和中枢神经系统内某些神经元的传递作用。 这一神经递质在运动、感觉、心血管活动、摄食、饮水、体温调节、睡眠与觉醒、学习记忆、神经可塑性、早期神经发育中都起重要作用，Deatsch 根据胆碱能系统与学习记忆的密切关系，提出中枢胆碱能突触即“记忆突触”。 ACh 在胆碱乙酰转移酶（ChAT）的催化下，由胆碱与乙酰辅酶A 合成，乙酰胆碱酯酶（AChE）使之破坏。 ACh 的受体有两类：烟碱受体（N 受体）和M 胆碱受体。 因为一些激动剂和拮抗剂对骨骼肌和神经节的N 受体的作用不同，再分为N1 和N2 受体亚型；M 胆碱受体有5 种亚型，M1 受体分布于神经节及多种分泌腺，M2 受体分布于心脏，M3 和M4 受体分布于骨骼肌和分泌腺，中枢神经系统含有所有5 种亚型。 ACh 作用于N 受体开放离子通道，M受体的功能则由G 蛋白家族成员介导引起膜结合的效应分子的改变而实现。
（二）单胺类递质
神经系统中含有胺类结构的化学介质称为单胺类递质，由于单胺的种类不同，又分为几类酚胺（去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺）和吲哚胺（5-羟色胺）。
几类酚胺的生物合成和降解：几类酚胺的生物合成是以酪氨酸为原料，在酪氨酸羟化酶作用下生成多巴，再在L-芳香氨基酸脱羧酶的催化下形成多巴胺。 多巴胺进入囊泡，经多巴胺β-羟化酶的催化转变为去甲肾上腺素。 在苯乙醇胺N-甲基转移酶的催化下，去甲肾上腺素转变成肾上腺素。 再摄取和酶解失活是消除递质的主要方式，重摄取量占释放量的3/4，在酶解失活方面，单胺氧化酶（MAO）和儿茶酚胺氧位甲基转移酶（cOMT）起重要作用。 肾上腺素是一种α 和β 肾上腺素受体激动剂，低浓度时β1 和β2 占优势，而高浓度时α 作用占优势。 作用于β1 受体时心肌耗氧量增加，收缩压升高，β2 受体介导的血管舒张引起外周阻力下降，同时血液流向骨骼肌增加，扩张支气管，血中葡萄糖和游离脂肪酸增加，说明β1 和β2 作用都是“战斗或逃亡”反应的成员之一。去甲肾上腺素是大部分交感神经节后纤维和中枢神经系统某些通道的递质，在血管、心脏、睡眠、觉醒、注意、警觉、学习记忆中起重要作用。
去甲肾上腺素受体主要有α和β 两大类。 3 种β 受体已被克隆，分别称为β1、β2 和β3受体亚型。 在α受体中α2分成α2A、α2B、α2C3 种亚型，α1受体也已克隆即α1B、α1C、α1D。 去甲肾上腺素受体需要G 蛋白介导，与第二信使耦联后产生一系列信号转导和生理效应，第二信使系统主要是腺苷酸环化酶系统和磷脂酰肌醇系统。
（三）多巴胺
脑内多巴胺是去甲肾上腺素生物合成的前体，但在多巴胺能神经元中是具有独立作用的神经递质。 研究证明，人类生命所依据的躯体运动和思维活动都是与多巴胺功能紧密地联系在一起，多巴胺神经元主要集中于中脑的黑质致密区、中脑腹侧被盖区、下丘脑及其脑室周围，多巴胺受体（DA 受体）有D1 和D2 两种亚型，它们对腺苷酸环化酶活性和G 蛋白的影响不同，对信号转导过程表现出不同的生理功能和生化效应，对选择性激动剂和拮抗剂有不同反应。
（四）5-羟色胺（5-HT）
体内的5-HT 90%存在于消化道，绝大部分在肠黏膜的嗜铬细胞中，少量存在于肌间神经丛，后者可能参与肠蠕动的调节。 从肠黏膜进入血液的5-HT 主要被血小板摄取，血小板中的5-HT 约占全身含量的8%～9%，存在于中枢的5-HT 占全身总量的1%～2%，主要集中在中线附近（中缝核群，raphe nuclei）。 5-HT 的生物合成是以色氨酸为前体，首先经色氨酸羟化酶作用，然后在5-羟脱羧酶作用下生成5-HT。 5-HT 先后由线粒体表面的单胺氧化酶和醛脱氢酶降解为5-羟吲哚乙酸，还有两种甲基转移酶也可使5-HT 失活。 5-HT 受体属G 蛋白受体大家族，有7 个类型10 种亚型，5-HT 对各类神经元普遍有抑制作用，但对面神经运动核、脊髓前角运动神经元产生兴奋作用，对摄食、体温、性行为和痛觉有调节作用，有促进睡眠的作用，能影响药物依赖的行为活动，特别是觅药行为，能阻抑学习记忆的形成。
（五）氨基酸类神经递质
1.谷氨酸（Glu）
谷氨酸的生物合成有两条通路，即α-酮戊二酸和谷氨酰胺分别在甘氨酸、α-酮戊二酸转移酶和谷氨酰胺酶作用下生成谷氨酸。 它是中枢神经系统中的兴奋性递质，在脑皮质中的含量远超过代谢旺盛的肝中的含量，各脑区的含量差别不大。 能利用Glu 作为递质的神经元在脑内分布广泛，绝大多数兴奋性突触都以谷氨酸为递质。 谷氨酸受体分为两大类，一类为配体门控型受体或称离子型受体，包括NMDA 受体、α-氨基羟甲基咪唑丙酸（AMPA）受体和海人藻酸受体，另一类为代谢型谷氨酸受体，是G 蛋白耦联型受体。经研究大鼠脑内受体分布，发现脑内各型受体分布广泛，其中皮质和海马的受体密度最高。NMDA 受体有重要的整合能力，在许多复杂的生理反应如调节神经系统发育、调节学习记忆过程、触发脊髓的节律性运动中起关键作用。 值得一提的是，NMDA 受体通道对钙有较大的通透性，Ca2+作为胞内第二信使，能激活多种酶，通过不同的信号转导途径产生多种复杂的生理反应。
2.γ-氨基丁酸（GABA）
是脑内一种重要的抑制性基质，在L-谷氨酸脱羧酶和辅酶硫酸吡哆醛作用下将L-谷氨酸转变成GABA。 GABA 主要分布于脑内，外周神经和其他组织中很少。 在脑内的含量约为单胺类递质的1000 倍以上。 GABA 能神经元多数属中间神经元。主要起突触后抑制性调控作用，如抗焦虑、抗惊厥、镇痛作用，对内分泌（下丘脑垂体）有调节作用，GABA 受体主要分为3 型：GABAA、GABAB 和GABAC。 GABAA、GABAB 被GABA 激活产生生物学效应，前者可被荷包碱阻断，后者对荷包碱不敏感。 GABAA 主要介导突触后抑制效应，GABAB 主要介导突触前抑制，GABAC 与GABAA 受体功能相似，但药理反应特性不同。
3.甘氨酸（Gly）
Gly 也是一种抑制性递质，广泛分布于中枢神经系统，在脊髓（尤其是前角）含量最高。 在线粒体内合成。 由丝氨酸在丝氨酸羟甲基转移酶催化下脱去羟甲基而生成，或由乙醛酸在转氨酶作用下氨基化而生成。 Gly 主要依靠重摄取机制终止突触传递。Gly 受体由3 个亚单位组成，分子量分别为48、58 和93kDa，前2 种亚单位围绕氯离子通道组成受体复合体，后一种亚单位功能尚不清楚。 另外，Glu 可与NMDA 受体/通道复合体结合，加强Glu 的活性。
（六）其他可能的神经递质
1.一氧化氮（NO）
NO 作为信息传递物质不同于经典神经递质。 上面所介绍的几类经典神经递质都贮存于囊泡中，在神经冲动到达后，囊泡以胞吐的方式释放出递质与突触后膜受体结合，通过离子通道或信使系统产生生物效应，多余的神经递质通过重摄取或酶解而失活。 NO 则不同，它是一种有高度反应性的活泼的气体分子，由L-精氨酸经一氧化氮合成酶催化生成，合成后并不贮存于突触囊泡，也不以胞吐方式释放，而是在合成部位向四周弥散，而且并不局限于突触结构。 NO 不是通过与特异性受体的结合而是通过与一些酶或蛋白质结合而产生不同的生物学效应。 NO 作用的终止也不通过转运体或酶解，而是通过弥散。NO 作为信使物质的发现及其作用方式，扩大了人们对化学传递物质的认识。 神经系统中存在结构型NOS（cNOS）和诱导型NOS（iNOS）两大类同工酶，从大鼠到人类，nNOS 主要存在于大脑皮质、海马、纹状体、下丘脑、中脑和小脑等处，含有nNOS 的神经元占该区神经细胞总数的2%左右。 NO 的主要信号转导机制是激活可溶性鸟苷酸环化酶，升高脑内环鸟苷酸，进而调节磷酸二酯酶，水解环核苷酸；激活cAMP 依赖性蛋白激酶使蛋白磷酸化；调节ADP核糖环化酶，使钙库释放钙；还可操纵离子通道促使Ca2+跨膜流动。 生理作用表现在调节脑血管张力，参与痛觉调制，增加突触LTP，易化学习记忆。
2.嘌呤类物质
腺嘌呤是组成核酸的一种主要碱基，参与蛋白质的生物合成。 腺嘌呤核背包括AMP、ADP 和ATP，参与细胞能量代谢。 腺苷和ATP 还参与外周和中枢的神经传递过程，起着神经递质或调质的作用。 腺苷是抑制性调质，有神经保护作用，ATP 是兴奋性递质，腺苷和ATP 对神经系统都有营养作用，还参与痛觉调制。 ATP 贮存于小囊泡，动作电位可引起钙依赖性释放，腺苷从神经肌肉细胞胞质贮池中释放。 嘌呤受体属G 蛋白耦联受体。
3.组胺
作为神经递质或调质，主要作用是引起平滑肌收缩、扩张毛细血管和刺激胃酸分泌、调节觉醒和睡眠。 脑内存在3 种组胺受体：H1 受体参与过敏和炎症反应，H2 受体促进胃酸分泌，H3 受体是一种自身受体，对组胺的释放有抑制作用。
4.神经肽
神经肽不是在神经末梢合成，而是在胞质核糖体合成前体大分子，然后经酶切、翻译后加工形成的活性肽。 其失活方式也与传统神经递质不同，主要依靠酶解，可经氨肽酶、羧肽酶和内肽酶降解灭活，但神经肽在神经系统中发挥神经递质样作用或起调质作用。 已克隆的神经肽受体都属于以螺旋跨膜7 次的G 蛋白耦联受体，这类受体在绝大多数情况下要通过细胞内第二信使产生生物学效应。 现已证明cAMP、DG、Ca2+、花生四烯酸及其代谢产物等第二信使与某种神经肽受体通过G 蛋白相连。
六、神经递质转运体
神经递质作用于受体后，如不迅速失活或撤除，必将影响后续一系列信号传递。 如何撤除呢？ 一是酶促降解，二是通过突触前膜或突触后膜上的转运体转运出突触间隙。 再者，小分子神经递质如单胺类递质和氨基酸类递质是在神经元胞质内合成，它们必须穿过囊泡膜储存在突触囊泡内，这同样需要依靠转运体来完成。
什么是神经递质转运体呢？ 神经递质转运体是一种位于突触前膜或突触后膜上的糖蛋白，它能高选择性地与递质结合，将递质运回细胞内，以终止递质作用，或运至突触囊泡以备释放的需要。 转运体一般是12 个跨膜区的糖蛋白，转运体在终止突触间隙信息传递、调节离子转运、参与病理或生理过程调节中有重要作用。
多种神经递质转运体由600 个左右的氨基酸组成，糖类占20%～30%，转运体具有以下几个结构特点：①一般有12 个跨膜区，Na+依赖转运体有6～12 个跨膜区；②跨膜区序列具有一定的保守性；③NH2 端和COOH 端均在细胞内；④跨膜区细胞外环上的糖基化位点在功能中扮演重要角色；⑤细胞内有几个一致的磷酸化位点，分别在不同的蛋白激酶的作用下发生磷酸化，调节转运体功能。
根据转运体和理化性质，又将其分为4 类：Na+/Cl-依赖性转运体，包括多巴胺、去甲肾上腺类、5-羟色胺、Gly、氨基酸转运体；Na+依赖性转运体如谷氨酸转运体；囊泡转运体包括VMAT、VMAT、VAChT、SV2-A、SV2-B 和SV2-C 转运体；“孤儿”转运体（orphan transporter）包括NTT1、rVT-3、rosit、rBzla 转运体。 这些转运体是主动耗能（ATP 依赖性）的转运过程，需要其他离子如细胞内外Na+、Cl-等参加耦联转运过程。
神经递质转运体的生理病理意义：①神经递质转运体的主要功能是终止递质在突触间隙的传递作用，转运体能逆浓度选择性转运神经递质，将递质转运出突触间隙，使递质发挥生理作用后及时失活、撤除，如不及时撤除，必将影响后续的一系列信号转导，造成信号传递紊乱。 ②在递质转运出突触间隙时也可引起耦联型离子转运，如GABA 在通过GAT1 转运时可同时转运2 个Na+和1 个Cl-，伴有1 个阳离子进入细胞。 有趣的是，最近发现有的神经递质转运体本身就是离子通道，如主要在小脑中表达的天冬氨酸/谷氨酸转运体是一个配体门控性氯离子通道。 ③参与病理生理过程。 神经递质转运体功能障碍可引起多动症、精神分裂症、帕金森病、药物依赖、氧化应激等，另外，由于转运体对底物的选择性不够完善，也可转运一些合成的或天然的类似物进入细胞产生毒性，如把神经毒素甲基-4-苯基-1，2，5，6-四氢吡啶离子（MPP）运入黑质-纹状体内，使多巴胺能神经元变性，出现帕金森病。
七、神经递质的信号转导途径
脑内信号物质有第一信使到第五信使，神经细胞之间的信息交换主要是各种信使物质实现的，除了经典的神经递质外，很多来源于神经细胞的化学物质（神经营养因子、激素、细胞因子）对神经细胞的作用也是以这种方式实现的。
机体内存在众多的神经递质、调质、激素及其他物质，它们各有其特异性极高的受体，有的受体还有不同类型、不同亚型。 尽管受体种类繁多，但根据受体本身结构及其效应体系的不同，可以把受体的跨膜信息传递分成四大类。
1.配体门控离子通道受体
这种受体由受体结合部位与离子通道两部分组成。 细胞外信号主要是神经递质作为第一信使，当它与这类受体结合时引起离子通道的构型改变及电性改变，离子通道闸门开放，细胞通透性增加，使用这一类型信号转导的神经递质主要有氨基酸类神经递质（Glu、Gly）、ACh、GABA、5-HT、腺苷和ATP 等。
2.G 蛋白耦联受体
这是目前已发现的种类最多的受体，普遍存在于机体各个组织器官，其激剂包括大多数神经递质和许多细胞因子、蛋白激素、多肽激素、肠多肽、花生四烯酸系列活性物质、光、嗅觉刺激物等。 这类受体种类比较复杂，各自产生的效应也各异，但这些受体与其效应器间都是经过G 蛋白介导，而且所有这些受体都由一条肽链形成。 N 末端在细胞外，C 末端在细胞内，而且肽链形成7 个跨膜螺旋结构和相应的3 个细胞外和3 个细胞内环。 激动剂与受体结合后启动受体与G 蛋白的交互作用对靶神经元产生生物效应，包括G 蛋白对某些离子通道的调节，激活细胞内信使物质，如激活腺苷酸环化酶、cAMP 磷酸二酯酶、磷脂酶C 等。
3.酪氨酸激酶受体
这类受体与蛋白酪氨酸激酶耦联，当配基与受体结合时可直接激活一类蛋白激酶称之为蛋白酪氨酸激酶，这一激酶使下游蛋白的酪氨酸残基磷酸化，能与这一受体结合的包括大多数神经营养因子。 这类受体分子有1 个跨膜结构，胞内部分有酪氨酸蛋白酶活性。
4.类固醇激素受体
类固醇激素如甲状腺素、维A 酸、维生素D 等，这些信号穿过细胞膜与细胞质中的受体结合，当受体与激素结合后即移位于核，在核内结合DNA 作为转录因子起作用，如促进基因表达和合成功能蛋白。
从细胞质至细胞核的途径有多种，如蛋白激酶A-CREB 途径、Ras-MAPK 途径、JAKSTAT 途径、激酶C-NF-κB 途径、核内受体途径，以上途径的终点之一是细胞核内的基因转录系统。
八、神经递质共存或神经递质与调质共存
1935 年，英国药理学家Henry Dale 曾提出一个假设，称为“Dale 法则”：一种神经元只能合成、分泌某一种神经递质。 随后的研究发现，某些神经元末梢可以释放一种以上的神经递质，有些含多种肽类递质，有些含有两种以上的小分子递质，还有些肽类递质与小分子递质共存。 多种神经递质共存于同一神经末梢的现象，称为神经递质共存或递质与调质共存，这些递质称为共存递质（cotransmitter）。 共存递质通常都独立包装在各自的囊泡里（也有少数共存递质包装在同一个囊泡里），它们释放的概率并不相同。 低频刺激引起小分子递质释放；高频刺激则引起大分子多肽类递质也释放。 对某一个突触来说，突触前神经元受到的刺激频率不同，释放的递质种类也不相同，突触后细胞启动的信号转导通路也就不一样。
共存递质释放概率的差异主要是由神经递质囊泡和突触前膜上Ca2+通道之间的相对距离不同造成的。 突触前膜上Ca2+通道密集的区域称为活性区，是神经递质释放的主要部位。包裹着小分子递质的突触囊泡通常停靠在活性区部位，与Ca2+通道较近；而多肽类神经递质囊泡远离突触前膜和Ca2+通道。 低频刺激时，进入突触前膜的Ca2+浓度有限，只能使活性区附近的小分子囊泡释放，引起小分子递质释放；高频刺激时，Ca2+大量进入突触前膜，其浓度可以让位于更远处的多肽类神经递质囊泡和近处小分子递质囊泡同时释放。
神经递质与神经调质共存的意义：①二者的相互协同作用：在唾液腺的副交感神经支配中有血管加压素（VIP）和ACh 共存，VIP 能加强ACh 的促唾液分泌和扩张血管作用。 颈上神经节中约有一半的肾上腺能神经元中含有NPY，NPY 与去甲肾上腺素（noradrenaline，NE）共同调节血管运动引起慢而持久的血管收缩。 VIP 在与其相应受体结合的过程中对M 胆碱受体引起变构效应，提高了受体对ACh 的亲和力，在细胞内第二信使如cAMP 的产生方面，VIP 与ACh 相互协同，对提高猫颌下腺薄片或游离细胞中cAMP 的含量也有协同作用。②二者共存使神经调节更加有效和持久：神经调节主要是通过化学物质在神经细胞内完成。点对点的跨突触化学传递是进化过程中发展的高效传递形式，它作用迅速，可以定量准确完成。 另一方面，为了适应个体生长发育、繁衍后代、维持正常新陈代谢和内环境稳定的需要，由内分泌释放的化学调节物由体液传递，对靶器官进行缓慢而持久的调节是十分必要的。从本质上看，无论是神经递质还是进行体液调节的神经调质，都是细胞间传递信息的一种方式，二者各司所长，互相配合，使神经调节更加多样化，更臻完善，使动物和人体在复杂多变的体内外环境中更好地适应和生存。