兒茶酚胺只不過是… 神經遞質我們稍後會討論這個概念；這些也被稱為 氨基激素兒茶酚胺的字源定義可以解釋如下：它們是一類物質，包括腎上腺素、正腎上腺素和多巴胺。這些物質是由一種叫做…的胺基酸合成的。 酪胺酸它由一個兒茶酚基團和一個氨基組成。
從這個意義上講，兒茶酚胺（CA）或氨基激素可以定義為結構中含有以下物質的所有物質： 教理小組 以及一條側鏈 氨基它們既可以作為血液中的循環激素在我們的體內發揮作用，也可以作為荷爾蒙在我們的體內發揮作用。 突觸神經傳導物質因此，它們在神經系統和內分泌系統中發揮關鍵作用。
但是神經遞質到底是什麼？
這個定義可以被認為是理解與兒茶酚胺有關的一切的關鍵。 從這個意義上講，神經遞質可以定義為一種 化學神經傳導物質 或者說，它是使一個神經元能夠與另一個細胞溝通的訊息。用科學術語來說，它是一種… 使之成為可能的生物分子 神經傳導 透過從突觸前端釋放並作用於突觸後細胞中的特定受體。
神經傳導物質，例如兒茶酚胺，儲存在… 突觸小泡它們在動作電位的刺激下釋放，並與神經元或效應細胞膜上的受體結合。隨後，它們被重新吸收或降解，從而完成其作用。這種快速的動態過程解釋了為什麼它們的作用可能強烈但短暫。 持續時間短.
什麼是神經傳遞？
它只不過是… 訊息傳輸 從一個神經元（神經系統細胞）到另一個神經元、肌肉細胞或腺體。所有這些都是透過以下方式實現的： 突觸突觸間隙是指分隔神經元和受體的空間或功能接觸區域。當電脈衝到達神經末梢時，兒茶酚胺會釋放到突觸間隙，進而活化或抑制受體細胞。
兒茶酚胺發揮某種功能 激素 因為它們發生在 腎上腺 （主要在腎上腺髓質）並釋放到血液中。它們也在以下部位合成： 神經末梢 由於它們具有特異性，因此也被認為是神經傳導物質。這種雙重性質有助於理解它們的作用可以是局部的（突觸），也可以是全身性的（血液循環）。
該通路中的第一個關鍵分子是 酪胺酸它被用作兒茶酚胺能神經元（產生兒茶酚胺的神經元）的來源。這些神經元主要起源於… 嗜鉻細胞 腎上腺髓質和交感神經系統的節後纖維。
兒茶酚胺主要有三種： 腎上腺素、正腎上腺素和多巴胺去甲腎上腺素和多巴胺在中樞神經系統中作為神經傳導物質發揮作用，進入血液後則作為激素發揮作用。腎上腺素主要被認為具有神經傳導物質的功能。 腎上腺髓質激素對多個器官產生強大而廣泛的影響。
兒茶酚胺通常會引起生理變化，使個體及其身體為…做好準備。 戰鬥、逃跑或劇烈的身體活動這些變化包括心率加快、血壓升高、葡萄糖釋放以及血液重新分配到肌肉。
兒茶酚胺的基本化學結構和類型
兒茶酚胺的結構由以下部分組成： 苯環 具有兩個羥基（即） 兒茶酚）， 一種 中間鏈 和 末端氨基這種共同的化學結構解釋了為什麼它們具有許多共同的特性，儘管它們在生物體中各自發揮不同的功能。
- 腎上腺素：主要由腎上腺髓質產生，主要作為一種激素發揮作用，對…至關重要 戰鬥或逃跑反應提高心率、血壓和能量釋放。
- 去甲腎上腺素（去甲腎上腺素）它是由腎上腺髓質和交感神經系統的神經元產生。它作為神經傳導物質和激素發揮作用，調節… 血管收縮血壓和警覺性。
- 多巴胺它在大腦的各個區域合成，是關鍵的 動機、愉悅感、運動控制與學習此外，它還能調節腎功能和某些組織的血流。
它們都是由…合成的 酪胺酸然而，由於其產生部位和受體分佈不同，它們在每個器官或系統中的功能非常具體。
與某些疾病的關係
研究早已表明 兒茶酚胺能通路功能障礙 它們與雙相情感障礙和精神分裂症有關。這種關聯之所以變得明顯，部分原因是由於某些藥物會改變這些物質的再吸收或降解，例如… 單胺氧化酶抑制劑（MAOIs） 以及三環抗憂鬱劑。
在運動功能方面， 多巴胺 與該疾病直接相關 帕金森在這種病理情況下，多巴胺能神經元會退化。 黑色物質這會擾亂與基底核的通訊，嚴重損害運動控制。
此外，多巴胺和正腎上腺素水平異常也與此有關 情緒障礙 例如重度憂鬱症、躁鬱症和某些焦慮症。多巴胺缺乏可能與冷漠、快感缺失和動力不足有關，而多巴胺能活性過高則與… 精神病症狀.
在內分泌領域，兒茶酚胺分泌過多可能是由腫瘤引起的，例如… 嗜鉻細胞瘤 （腎上腺髓質腫瘤）或 副神經節瘤這會導致反覆出現嚴重高血壓、心悸、頭痛和大量出汗等症狀。
這就是兒茶酚胺的形成過程：生物合成的逐步過程
La 兒茶酚胺生物合成 這是一個高度調控的過程，從胺基酸酪胺酸開始，經過一系列明確的酵素步驟進行：
- 酪胺酸 → 左旋多巴：由此酵素催化 酪胺酸羥化酶（TH）此反應在酪胺酸的間位添加一個羥基，形成3,4-二羥基-L-苯丙胺酸（L-DOPA）。這是 限速階段 的路線。
- 左旋多巴 → 多巴胺：由…催化的反應 多巴脫羧酶此方法可從左旋多巴中去除羧基。需要 磷酸吡哆醛 作為輔因子。
- 多巴胺 → 正腎上腺素：由……催化 多巴胺β-羥化酶此反應利用抗壞血酸和氧氣添加一個羥基。此反應主要發生在細胞內。 突觸小泡.
- 去甲腎上腺素 → 腎上腺素：由此酵素催化 苯乙醇胺N-甲基轉移酶（PNMT）此反應將甲基從 S-腺苷甲硫氨酸轉移，從而產生腎上腺素。
酪胺酸羥化酶存在於所有合成兒茶酚胺的細胞中，並且是一種 聯合作用氧化酶 它利用分子氧和生物蝶呤作為輔因子。在正常情況下，酪胺酸濃度足以使酪胺酸羥化酶保持飽和狀態，因此其調節更依賴… 輔因子和酵素本身 比前體胺基酸還要多。
一個有趣的特點是酪胺酸羥化酶也可以 羥基化苯丙胺酸生成酪氨酸。這種機制可能與苯酮尿症等疾病有關，這類疾病中苯丙胺酸羥化酶缺乏。
兒茶酚胺生物合成的調控
兒茶酚胺的生物合成是一個受到精細調控的過程，無論在長期或短期內都是如此：
- 長期監管通常涉及以下方面的變化 調控酵素的數量尤其是在酪胺酸羥化酶和多巴胺β-羥化酶的表達方面。荷爾蒙和壓力因素可以增加或減少這些酶的合成。
- 短期監管它是透過以下機制產生的 磷酸化 酪胺酸羥化酶。此酵素的每個亞基都含有可被磷酸化的絲胺酸殘基（第8、19、31和40位）。第19和40位殘基的磷酸化可顯著提高酵素的活性。
絲胺酸殘基40主要被下列方式磷酸化： 蛋白激酶A而其他殘基則可被 CAM 激酶 II 和其他激酶修飾。 神經末梢去極化 由於鈣離子的流入活化了這些激酶，酪胺酸羥化酶的活性增加，從而調節兒茶酚胺的合成以滿足功能需求。
此外，催化速率限制步驟的酵素（酪胺酸羥化酶）是 受多巴和多巴胺抑制 透過負回饋機制，因為它們會與生物蝶呤競爭結合位點。因此，當該途徑的產物累積時，合成速率就會降低。
突觸小泡中的儲存
兒茶酚胺合成後，會儲存在體內。 突觸小泡 被稱為顆粒狀或緻密核心囊泡。這些囊泡內部含有稱為…的物質。 嗜鉻粒蛋白鈣和 ATP 濃度很高（約 1000 mM）。
兒茶酚胺與嗜鉻粒蛋白形成複合物，有助於它們的活性。 穩定性和包裝這些囊泡也含有 多巴胺β-羥化酶因此，去甲腎上腺素的合成至少部分發生在囊泡內部。
兒茶酚胺進入囊泡的系統是 質子反向轉運體必要的質子梯度是由以下方式產生的： 質子-ATP酶 它將質子泵入內部，維持pH值約為5,5。此收集系統具有廣泛的 底物特異性這使得其他胺類物質（包括一些藥物）能夠與內源性兒茶酚胺競爭運輸。
釋放兒茶酚胺的過程
腎上腺髓質突觸小泡或嗜鉻細胞釋放兒茶酚胺是一個依賴性過程。 鈣和胞吐作用在適當的刺激下，鈣通道打開，增加細胞內鈣離子的濃度，並引發囊泡與質膜的融合。
兒茶酚胺的釋放涉及幾個關鍵過程。首先是激活… 腎上腺素受體 （去甲腎上腺素和腎上腺素）分佈於不同的組織。這兩種神經傳導物質的作用非常不同，這是由於存在多種與其偶聯的受體亞型所致。 不同的訊號傳導通路 在每種細胞類型中。
例如，在平滑肌中，它們會導致 收縮 如果α受體被激活，並且 放鬆 如果它們作用於血管中的β2受體，則根據主要的受體亞型和特定的血管床，它們會產生血管收縮或血管舒張。
然而，在支氣管中，β2受體的活化主要產生 支氣管擴張在消化道中，它們既能引起平滑肌的收縮，也能引起平滑肌的舒張，進而調節食物的運輸。至於心臟，β1受體的活化… 增加心率 以及收縮力，因而增加 心輸出量.
腎上腺素受體與多巴胺能受體
腎上腺素受體和多巴胺受體屬於下列哪一種類型？ 代謝型 （與 G 蛋白偶聯）並將兒茶酚胺的化學訊號轉化為特定的細胞內反應。
- 腎上腺素受體（α 和 β）腎上腺素和正腎上腺素是這兩類受體的激動劑。 α受體可以是α1或α2；α1受體又可分為A、B和D亞型，它們的差別在於… 拮抗劑、位置和效應機制β受體（β1、β2和β3）都具有刺激以下方面的能力： 腺苷酸環化酶 它們都能增加 cAMP，儘管它們也表現出不同的功能特徵。
- 多巴胺能受體它們分為兩大類：D1樣家族（D1和D5）， 刺激腺苷酸環化酶以及D2樣蛋白（D2、D3和D4），它們通常 抑制這種酶 它們還能活化鉀離子通道或抑制鈣離子通道。一些抗精神病藥物，如舒必利和氯氮平，就是透過拮抗這些受體的某些亞型來發揮作用的。
活化這些受體可能產生以下影響： 短期的 （透過蛋白質磷酸化）或 長期的透過轉錄因子和即時反應基因改變基因表現。
兒茶酚胺的降解、再吸收及半衰期
兒茶酚胺具有 半衰期極短 （在幾分鐘內）它們在血液中循環。終止其作用的主要機轉是… 奪回 由釋放它們的神經元和周圍的神經膠質細胞介導。
- 回收傳送帶有多種類型，例如： NET （去甲腎上腺素轉運蛋白，它也能轉運腎上腺素）， DAT （多巴胺轉運體）和 VMAT-2 （囊泡單胺轉運蛋白，負責囊泡的再充電）。前兩者取決於 鈉梯度 指向細胞內部。
- 酵素降解兒茶酚胺一旦被重新吸收或進入血液循環，就會被兩種主要的酵素分解代謝： 單胺氧化酶（MAO） 和 兒茶酚-O-甲基轉移酶（COMT）.
MAO位於 粒線體外膜 它催化單胺的氧化脫氨反應，生成醛，醛隨後被其他酶轉化為酸。有兩種同工酶： MAO-A （優先代謝去甲腎上腺素和血清素） MAO-B （具有更廣的活性）。單胺氧化酶在腸道和肝臟中含量非常豐富，它能分解膳食胺類物質，防止其大量進入血液。
COMT存在於包括紅血球在內的多種組織中，它將甲基從S-腺苷甲硫氨酸轉移到兒茶酚環上。 MAO和COMT的聯合作用會產生 非活性代謝物 最終會經由尿液排出體外，例如 香草扁桃酸（VMA）高香草酸或3-甲氧基-4-羥基苯基乙二醇。
在人體日常功能中的重要性
這些神經傳導物質對我們身體的各項功能至關重要，因為它們發揮多種作用，參與各種生理機制。 神經 如 內分泌協調快速適應性反應。
其中一項影響是它們對…施加的影響。 中樞神經系統它們控制著諸如以下過程： 運動、認知、情緒、學習與記憶多巴胺參與獎賞和動機迴路，去甲腎上腺素參與警覺性和注意力集中，腎上腺素參與使身體做好應對壓力的準備。
在周邊區域，兒茶酚胺調節 心率中， 血壓中， 呼吸 Y EL 能量代謝在需要時，調動體內儲存的葡萄糖和脂肪酸，以快速提供能量。
關於壓力，兒茶酚胺在其中發揮著至關重要的作用。 生理反應 當人們經歷生理或心理壓力時，這些受體會被活化。腎上腺髓質和交感神經末梢釋放腎上腺素和去甲腎上腺素，使身體做好應對真實或感知威脅的準備。
研究表明，在細胞層面上，這些物質能夠調節… 神經元活動 透過根據所涉及的受體打開或關閉離子通道，從而調節大腦不同區域神經元的放電頻率和模式。早在1990年，就有人描述了其中一些細胞層面的效應，這些效應解釋了受體依賴性離子調節。
如何確定兒茶酚胺的存在？
兒茶酚胺濃度可以用以下方法測定： 血液和尿液檢查和分析血液中約 50% 的兒茶酚胺與血漿蛋白結合，而另一部分則自由循環，通常測量這部分兒茶酚胺來評估近期的活動情況。
臨床實務中，當懷疑有嗜鉻細胞瘤或副神經節瘤等異常情況時，會進行特定的檢查。 血漿兒茶酚胺 和 尿液代謝物 （例如，24 小時尿液中的甲氧基腎上腺素和去甲氧基腎上腺素），它們可作為過度生成的非常有效的標記。
當兒茶酚胺的神經傳導出現故障或減少時，某些 神經系統與神經精神疾病其中之一是憂鬱症，它與大腦某些區域中這些物質的含量較低有關，這與焦慮症不同，焦慮症通常是腎上腺素能係統過度活化所致。
另一方面，多巴胺似乎在諸如以下疾病中發揮著至關重要的作用： 帕金森 （由於多巴胺缺乏）和 精神分裂症 （由於某些路徑中多巴胺能活性相對過高）。這些關聯性指導著根據臨床表現使用能夠增強或阻斷兒茶酚胺作用的藥物。
最後，要了解的是兒茶酚胺水平可以 受生活方式和飲食的影響紅肉、雞蛋、魚類、乳製品、鷹嘴豆、扁豆和堅果等食物中苯丙胺酸和酪胺酸含量較高，這些物質可提供合成兒茶酚胺所需的原料。
阿斯巴甜是食品工業中最廣泛使用的甜味劑，據估計佔全球軟性飲料和減肥產品中此類添加劑市場份額的60%以上，它也含有 苯丙胺酸酪胺酸則大量存在於某些食物中，例如： 奶酪.
兒茶酚胺增加會讓我們感覺如何？
腎上腺素和去甲腎上腺素的作用是 擬交感神經激素這意味著它們會模擬和增強交感神經系統過度活躍的效果，而交感神經系統則負責使身體做好行動準備。
因此，當這些物質釋放到血液中時， 血壓升高肌肉收縮增強、血糖值升高、心率和呼吸加快。所有這些都解釋了為什麼兒茶酚胺對身體的準備至關重要。 壓力反應，戰鬥或逃跑.
從主觀層面來說，與兒茶酚胺相關的荷爾蒙和神經元變化會導致 警覺、精力充沛、緊張或欣快感根據強度和具體情況，適度的兒茶酚胺激增可以幫助我們在面對挑戰時表現得更好；然而，反覆且強烈的激增則與某些疾病有關。 焦慮和慢性壓力.
危險情況下兒茶酚胺的釋放
要發生兒茶酚胺的大量釋放，需要先釋放[某種物質]。 乙酰膽鹼 來自交感神經節前神經元。這種乙醯膽鹼支配腎上腺髓質，並活化一系列細胞事件，最終導致腎上腺素和去甲腎上腺素的胞吐作用。
當腎上腺素升高時，它會導致所謂的…增加。 心臟的收縮力 並加快心率。這會導致組織獲得更多氧氣供應。同樣地， 呼吸頻率 於是支氣管擴張，促進空氣進入肺部。
在認知層面，兒茶酚胺的受控活化會導致 我們對刺激的反應速度較快該 讓我們更好地學習和記憶。 一些相關細節（尤其是在情況緊張或具有威脅性的情況下）。然而，持續高濃度的這些物質與以下問題有關： 焦慮、失眠和注意力難以集中.
相反，低水平的多巴胺似乎會影響…的發生 注意力缺陷學習困難、冷漠和抑鬱。這促使人們研發出能夠增強多巴胺能傳遞的藥物，用於治療諸如此類的疾病。 注意力不足過動症（ADHD） 或帕金森本人。
兒茶酚胺共同構成了一個極其複雜的化學訊息傳遞系統，它將大腦與身體其他部位連接起來，使生命體徵在幾秒鐘內適應環境需求，並調節情緒、記憶、免疫或運動等複雜過程。因此，了解它們的功能有助於更好地理解正常的生理機能以及許多身心疾病。