公告：现在公众号内容已分类，可以通过主页三个板块浏览内容。胆碱能受体是位于细胞表面的受体，当它们与一种名为乙酰胆碱的神经递质结合时会被激活。
胆碱能受体分为两种类型，分别是烟碱受体和毒蕈碱受体，它们的命名来源于作用于这些受体的药物。
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神经系统分为中枢神经系统（包括大脑和脊髓）和周围神经系统（包括将中枢神经系统与肌肉和器官连接的所有神经）。
周围神经系统进一步分为躯体神经系统（控制骨骼肌）和自主神经系统。自主神经系统又分为交感神经系统和副交感神经系统，负责控制内脏器官。![]()
神经元是神经系统的主要细胞。它们由一个细胞体和从细胞体延伸出的神经纤维组成。细胞体包含所有细胞器。
神经纤维包括树突和轴突：树突接收来自其他神经元的信号，轴突将信号传递给其他神经元。
两个神经元连接的地方称为突触。在突触处，一个神经元的轴突释放神经递质，这些神经递质与下一个神经元的树突或细胞体膜上的受体结合。![]()
自主神经系统（包括交感神经系统和副交感神经系统）由一个由两种神经元组成的传递系统构成：节前神经元，其细胞体位于脊髓内的核团中；节后神经元，其细胞体位于脊髓外的神经节中。节前神经元的轴突从脊髓延伸至神经节，与节后神经元形成突触。随后，节后神经元的轴突从神经节延伸到器官，与目标器官细胞形成突触。![]()
让我们放大观察突触。在交感神经系统中，节前神经元和节后神经元释放不同的神经递质。节前神经元释放神经递质乙酰胆碱（ACh），其与节后神经元细胞体膜上的尼古丁受体结合。大多数节后神经元释放肾上腺素和去甲肾上腺素，这两种神经递质统称为儿茶酚胺。这些儿茶酚胺与目标器官细胞质膜上的肾上腺素能受体结合。少数交感神经节后神经元释放乙酰胆碱（ACh），其与目标器官细胞上的毒蕈碱受体结合。![]()
在副交感神经系统中，节前神经元和节后神经元均释放乙酰胆碱。节前神经元释放的乙酰胆碱与节后神经元细胞体上的烟碱受体结合。随后，节后神经元释放乙酰胆碱，但在这种情况下，它与目标器官细胞上的毒蕈碱受体结合。在躯体神经系统中，运动神经元轴突与骨骼肌纤维接触的部位称为神经肌肉接头。
当运动神经元接收到来自大脑的电信号时，这会触发小囊泡释放乙酰胆碱进入神经肌肉接头。
乙酰胆碱随后与骨骼肌细胞上的烟碱受体结合，触发骨骼肌收缩。
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烟碱受体，也被称为离子型乙酰胆碱受体，是一种配体门控离子通道。这意味着，当乙酰胆碱（ACh）与其结合时，通道会打开，允许钠离子和钾离子等带正电荷的离子通过。尼古丁受体由五个亚单位组成，包括两个α亚单位、一个β亚单位、一个γ亚单位和一个δ亚单位。这些亚单位共同形成一个通常处于关闭状态的通道。当乙酰胆碱与α亚单位结合时，受体的构型发生变化，通道随之打开。此时，钠离子沿浓度梯度进入细胞，钾离子则流出细胞。这种离子流动导致细胞膜的电位发生改变，使细胞内的电荷更趋向正电，即去极化过程。这种去极化会触发一系列细胞反应，是神经传递的重要环节之一。![]()
毒蕈碱受体也被称为代谢型乙酰胆碱受体，因为它们在乙酰胆碱（ACh）结合时激活细胞内的蛋白质。
毒蕈碱受体是一种七次跨膜受体，这意味着它们是较长的蛋白质链，具有七个跨越细胞膜的螺旋结构。一端位于细胞外部，与乙酰胆碱结合，随后像蛇一样，这种蛋白质在细胞膜内外穿梭七次，最后另一端位于细胞内部。受体在细胞内的末端激活细胞内的蛋白质。 毒蕈碱受体是G蛋白偶联受体（GPCRs）的一种，其功能依赖于与细胞内的鸟苷酸结合蛋白（G蛋白）的协作。G蛋白的活性状态由其结合的鸟苷酸类型决定：不活跃状态下与鸟苷二磷酸（GDP）结合，而在活跃状态下与鸟苷三磷酸（GTP）结合。G蛋白由三个亚单位组成，分别是α亚单位、β亚单位和γ亚单位，整体形状类似于一朵由三片花瓣组成的花朵。α亚单位和γ亚单位锚定在细胞膜上，使G蛋白始终保持靠近毒蕈碱受体的位置。在α亚单位与鸟苷二磷酸（GDP）结合时，G蛋白的三个亚单位（α、β、γ）紧密结合在一起，形成一个稳定的复合体，此时可以将其比喻为一朵紧闭的花朵。然而，当α亚单位与鸟苷三磷酸（GTP）结合后，结构发生改变，α亚单位从β亚单位和γ亚单位中分离，就像一片花瓣从花朵中张开并独立出来一样。在这个状态下，α亚单位能够自由与其他蛋白质相互作用，既可以激活某些蛋白质，也可以抑制其他蛋白质，从而传递和调节细胞信号。随后，为了完成其调节作用，α亚单位会通过水解GTP，将其转化为GDP，释放出所需能量。此过程使G蛋白恢复到不活跃状态，三个亚单位重新结合在一起，再次形成稳定的复合体。![]()
G蛋白有三种类型：Gq、Gi和Gs，每种类型刺激和抑制不同的一组分子通路。现在，毒蕈碱受体分为五个主要类型——M1、M2、M3、M4和M5——它们根据所偶联的G蛋白进行分组。
因此，M1、M3和M5受体与Gq蛋白偶联，而M1受体也在一定程度上与Gi和Gs蛋白偶联；M2和M4受体则与Gi蛋白偶联。关键是，每个目标器官的细胞可能具有一种或多种这些受体。![]()
当M1、M3或M5受体与乙酰胆碱结合时，受体改变其形状，这使得Gq蛋白释放GDP并结合GTP，从而激活Gq蛋白。活化后的Gq蛋白激活细胞膜中的酶——磷脂酰肌醇磷酸酯酶C（phospholipase C）。
磷脂酰肌醇磷酸酯酶C随后将一种名为磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate）的磷脂分解成两部分，一部分是可溶性的肌醇三磷酸（inositol trisphosphate，IP3），它可以自由扩散到细胞质中，另一部分是二酰甘油（diacylglycerol，DAG），它则仍然附着在细胞膜上。肌醇三磷酸（IP3）通过细胞质传播，最终到达内质网膜，并在那里打开钙通道。
由于内质网中的钙浓度高于细胞质中的钙浓度，钙离子会从内质网流入细胞质。细胞质中钙浓度的增加改变了细胞的电荷分布，可能导致去极化。与此同时，二酰甘油（DAG）与蛋白激酶C（protein kinase C）结合，但为了完全激活，蛋白激酶C还需要钙离子。
一旦细胞内的钙浓度升高，蛋白激酶C就开始磷酸化其他目标蛋白。换句话说，蛋白激酶C会在目标蛋白上加上磷酸基团，从而激活它们，触发一种因细胞而异的细胞反应。![]()
M1受体也可能与蛋白质Gs偶联，Gs蛋白刺激一种名为腺苷酸环化酶（adenylate cyclase）的酶。
活化后的腺苷酸环化酶利用三磷酸腺苷（ATP），去除两个磷酸基团，将其转化为环状腺苷酸单磷酸（cAMP）。cAMP随后在细胞质中扩散，并与酶蛋白激酶A的调节亚单位结合，这导致调节亚单位从蛋白激酶A的催化亚单位上分离。这一过程类似于拔掉灭火器的保险销——它释放了催化亚单位的活性，使其能够发挥作用。
分离后，蛋白激酶A的催化亚单位可以自由地磷酸化目标蛋白，触发细胞反应。![]()
最后，M2、M4受体以及在一定程度上M1受体与Gi蛋白偶联，Gi蛋白则与腺苷酸环化酶结合，但在这种情况下，它抑制腺苷酸环化酶的活性。这对Gs蛋白的作用形成了负反馈。
这一机制在调节副交感神经反应中尤其重要，尤其是对于那些在休息和消化状态下相对不活跃的器官细胞。例如，它有助于减缓心率，并将身体的能量消耗保持在最低水平，以支持消化过程。
往期回顾：
以上图片内容来源：Osmosis.org
原文链接🔗：
https://www.osmosis.org/learn/Cholinergic_receptors
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