중추신경 약리

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중추신경계 신경전달물질들

작성자 닥터코리아 조회수 6928

중추신경계 신경전달물질들

CNS=Central Nervous System=중추신경계

PNS=Peripheral Nervous System=말초신경계



CNS에 작용하는 약물들은 시냅스 전막에서 신경전달물질의 생산, 저장, 작용의 종료 등에 관여 혹은 시냅스 후막을 활성화 또는 차단하는 작용을 가진다. CNS와 PNS는 신경전달물질을 분비한다는 점을 공통으로 하나 synapse의 수, 억제 network의 존재, 신경전달물질의 종류 등의 차이를 갖는다.



CNS의 흥분적 신경전달물질로는 acetylcholine, asparate, histamine, norepinephrine, epinephrine, ATP, glutamate, 5-hydroxytriptane 등이 있고 억제적 신경전달물질에는 GABA, glycine, taurine 등이 있다.


acetylcholine은 neostriatum, medial septal nucleus, reticular formation 등을 포함하는 경로에 작용한다. 모든 세포체에 존재하는 muscarin 수용체와 motoneuron-Renshaw cell synapse의 nicotin 수용체에 결합하여 작용한다. M1 수용체의 효능제는 muscarine, McNA-343, 길항제에는 pirenzepine, atropine이 있고 K+ 전도도는 낮추고 IP3과 DAG는 높이는 흥분적 경로를 가진다. M2 수용체에는 bethanechol이 효능제로 atropine이 길항제로 작용하며 반대로 K+전도성을 높이는 억제적 기전을 갖는다. nicotin 수용체에는 효능제로 nicotin, 길항제로 dihydro-β-erythroidine이 있고 흥분적 작용을 갖는다.

                                                                                  아래 그림

                                                                  Acetylcholine 분자구조



glutamate와 asparate는 산성 아미노산으로 Rekay neuron에 있고 N-methyl-D-asparate(NMDA) 수용체, α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionate(AMPA) 수용체, kainate(K) 수용체, metabotropic 수용체 등이 효능제에 따라 존재한다. NMDA와 AMPA, K 수용체는 모두 양이온 전도도를 증가시키는 흥분적 작용을, metabotropic 수용체는 시냅스 전에서는 억제적, 다른 곳에서는 흥분적 작용을 매개한다. NMDA수용체는 시냅스의 성형성에 관여하여 학습과 기억에 관여하는 것으로 생각되어 마취제 ketamine, 환각제 phencyclidine 등에 길항한다.


dopamine은 catecholamine으로 뇌의 substania nigra에서 neostratium을 잇는 신경과, ventral tegmental region에서 limbic system을 잇는 투사신경이 있다. 이들은 중추신경계에서 느린 억제 작용을 보인다. SKF 38393을 효능제로, SCH 23390을 길항제로 갖는 D1 수용체와 quinpirole을 효능제로, butyrophenone을 길항제로 하는 D2 수용체가 중요하다.



norepinephrine은 중추신경계 대부분의 부위에 존재한다. 청색반 및 lateral tegmental area에 존재한다. 주의력 각성 등의 흥분전도에 관여한다.



5-hydroxytrptamine은 raphe, pons, brain stem의 중간 부위에서 출발한다. 무수신경으로 중추신경계 대부분에 있다. 5-HT1A 수용체는 효능제로 LSD, 8-hydroxy-2(di-n-propylamino)tetralin을, 길항제로 metergoline, spiperone을 갖는 수용체로 K+ 전도성 및 cAMP를 억제하면서 흥분적 작용을 매개한다. 5-HT2A는 LSD, 5-bromo-2,5-dimethoxyamphetamine을 효능제로, ketaserin을 길항제로 하는 흥분적 물질로 K+ 전도성을 감소시키고 IP3와 DAG는 증가시킨다. 5-HT3은 2-methyl-5-hydroxytripramine, phenylbiguanide를 효능제로, ICS 205930을 길항제로 하며 양이온 전도성을 높이는 흥분적 물질이다.



histamine은 ventral posterior hypothalamus에 존재한다. H1 수용체는 2(m-F-phenyl) histamine을 효능제로, mepyramine을 길항제로 가지며 K+ 전도성을 낮추고 IP3과 DAG를 높여 흥분적 작용을 한다. H2 수용체는 효능제로 dimaprit, 길항제로 ranitidine이 있고 K+ 전도성을 낮추고 cAMP를 낮춘다.



glycine이나 GABA 같은 중성 아미노산은 억제성이고 Cl 이온의 막 투과성을 증가시킨다. glycine은 spinal interneuroun과 brain stem interneuron 등에 분포하며 효능제는 taurine, β-alanine이고 길항제는 strychnine이다. GABA는 supraspinal interneuron, 억제적 작용을 하는 spinal interneuron 등에 있다. musimol이 효능제인 A 수용체와 baclofen이 효능제인 B 수용체가 있다. GABA A 수용체는 Cl- 전도도를 낮추며 picrotoxin, bicuculline은 길항제로 작용한다. GABA B 수용체는 시냅스 전막에서 Ca2+ 전도성을 낮추고 후막에서 K+ 전도성을 높여 억제적 작용을 하며 2-OH saclofen 등을 길항제로 한다. 빠른 억제적 시냅스 후 전압은 GABA A 길항제에 의해 차단되고 느린 억제적 시냅스 후 전압은 GABA B 길항제에 의해 차단된다.



많은 종류의 펩타이드들도 여러 효과를 나타낸다. opoid peptide(enkephalin, endorphin), neurotensin, substance P, neuropeptide Y, somatostatin, cholecystokinin, thyrotropin-releasing hormone등이 있다. opoid peptide 수용체는 bendrophin 및 D-ala-2, Me-ph4-gly1-enkephalin을 효능제로 하는 Mu 수용체, enkephalin, [D-pen2-D-pen]-enkephalin을 효능제로 하는 delta 수용체, dynorphin을 효능제로 하는 kappa 수용체가 있다. 이들은 모두 naloxone에 의해 길항되며 시냅스 전에서 Ca2+ 전도성을 낮추고 cAMP를 낮추어 억제작용을, 시냅스 후에서 K+ 전도성을 낮추고 cAMP를 낮추는 억제작용을 매개한다. tachykinin은 감각 신경에 많이 분포하고 NK 1, 2, 3 수용체가 있다, K+ 전도성을 낮추고 IP3과 DAG를 높이는 흥분적 작용을 매개한다.



중추신경계에는 NOS가 있어서 NO를 합성할 수 있다. 이 효소는 Ca-calmodulin에 의해 활성화된다.