中枢神经DA的作用表现多方面：锥体外系统的DA与躯体运动功能有关，是一切躯体运动的基本条件，用伪递质6-羟多巴胺注入动物纹状体内可发生类似于人类的帕金森氏症状的震颤和强直症状；脑内DA在影响机体的一般行为和精神情绪活动上起着重要作用，将DA注入动物脑室，可产生与人类精神分裂症相似的行为变化，服用DA前体左旋多巴，可改善抑郁症，下丘脑的DA神经元对垂体的内分泌活动，特别是对促性腺激素的分泌活动具有控制作用。

　　⑷5-羟色氨酸（5-HT）：5-HT能神经元以色氨酸为原料，在色氨酸羟化酶及5-羟色氨酸脱羧酶作用下合成5-HT。色氨酸羟化酶特异性较高，只存在于5-HT能神经元中，且含量少，活性较低，是合成5-HT的限速因子。5-HT贮存于囊泡中，释放后被再摄取及MAO降解而终止作用。5-HT主要经MAO灭活生成5-羟吲哚乙酸（5-HIAA），而在松果体内，5-HT经羟基吲哚氧位甲基移位酶（HIOMT）及芳香烃胺氮位甲基移位酶（AANMT）作用生成黑色紧张素（褪黑素），后者能抑制垂体促性腺激素的分泌。5-HT能神经元胞体位于低位脑干中线附近的中缝核。目前认为脑内有三种5-HT对大脑表现抑制性影响与睡眠有关，当脑内5-HT减少时则出现失眠。中枢5-HT有提高痛阈作用，具有镇痛功能。脑内5-HT与情绪和精神活动有关，当脑内5-HT代谢失调，可导致智力障碍和精神症状，近年发现精神分裂症病人脑脊液中存在5-甲氧色胺（5-MT），当给予大量蛋氨酸作为甲基供体，可加重精神分裂症状。急性青春型和其它急性兴奋型精神病患者，其血液5-HT含量显著低于健康人，5-HT水平低下者有自杀意念。这些表明5-HT有助于维持精神、情绪的稳定，中枢5-HT功能不足是情绪紊乱的体质因素。脑发育不全，智力愚钝患者，血中5-HT含量较低，这可能由于苯丙氨酸过多，抑制色氨酸羟化酶，使5-HT合成减少所致。脑内5-HT有抑制肾上腺激素分泌和黄体生成素的分泌，促进催乳素的分泌，说明5-HT与性激素、性行为有关。

　　⑸组胺（HA）：HA系氨基酸脱羧生成。主要分布于丘脑、乳头体和视上核，脑内合成的HA贮存于神经元和肥大细胞内。在肥大细胞内组胺与肝素、碱性蛋白硫酸多糖形成复合物，此种形式的组胺更新缓慢，神经元内组胺更新较快。组胺主要在组胺-N-甲基转移酶作用下生成甲基组胺，再经MAO作用转化为3-甲基咪唑乙酸。中枢神经系统中HA能神经元集中在下丘脑、中脑、纹状体及黑质。脑内HA受体分为H₁和H₂两型，H₁型激动时产生兴奋效应，H₂型激动时则产生抑制效应。此外还有H₃受体，很可能是神经末梢的自身受体，抑制HA的释放。直接向脑室注射HA，可出现血压升高、心率加快、体温下降及促进抗利尿激素的分泌，外周H₁型受体兴奋使支气管、肺动脉、小动脉的平滑肌松弛，引起扩张血管作用。保持锥体外系神经功能的正常有赖于DA和Ach能神经元及5-HT和HA能神经元这两个系统的动态平衡，DA及5-HT能神经元为抑制性神经元，而Ach能及HA能神经元为兴奋性神经元，两体系失衡可引起锥体外系疾病，如帕金森症。

　　⑹γ-氨基丁酸（GABA）：中枢GABA的合成部位在神经末梢。谷氨酸经谷氨酸脱羧酶（GAD）作用生成GABA。GABA合成后与线粒体膜或突触体膜结合而贮存。释放的GABA经再摄取而终止其作用，在GABA转氨酶作用下脱氨基生成琥珀酸半醛，后者经琥珀酸半醛脱氢酶作用生成琥珀酸，而进入三羧酸循环被彻底氧化。GABA主要分布于脑灰质内，尤以黑质、苍白球含量最高。已知GABA受体有两种亚型：GABA-A型受体，在小脑集中于颗粒细胞层，为突触后膜上的受体；GABA-B型受体，主要集中于小脑胶质细胞，为突触前受体。GABA是中枢皮层的主要抑制性递质，对所有神经元都呈抑制作用，睡眠时皮层释放GABA增加。癫痫发作的强度与大脑皮层内GABA含量降低程度一致，基底神经节中GABA降低与帕金森综合征及亨延顿舞蹈病（Huntington disease，HD）有关。GABA降低，使抑制性神经冲动不足，DA功能亢进，可促发精神分裂症。

　　⑺谷氨酸（Glu）：脑内谷氨酸和天冬氨酸含量很高，对神经元有极强的兴奋作用，是兴奋性递质。谷氨酸在脊髓中特异性分布，即背根高于腹根，而天冬氨酸腹根高于背根，故认为谷氨酸是初级传入纤维的兴奋性递质，天冬氨酸是中间神经元兴奋性递质。脑内存在一个神经末梢与胶质细胞谷氨酸循环轮回系统，神经胶质细胞内含有谷氨酰胺合成酶，它能将从突触间隙摄取的谷氨酸转化成谷氨酰胺，后者可转运到神经末梢中，经谷氨酰胺酶脱氨生成末梢内的谷氨酸，在神经兴奋时释放至突触间隙起递质作用。谷氨酸受体以不同激动剂来分，有海人藻酸受体（KA-受体）、使君子氨酸受体（QA-受体）及N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDA-受体）。目前还有的提出谷氨酸的代谢性受体，为一种跨膜蛋白核成员，与G蛋白有关，这类受体可激活磷脂酶C，产生肌醇三磷酸（IP₃），使Ca²⁺从神经胞内钙池流出，影响神经元的兴奋性。也有人认为QA受体和KA受体的功能与动物的定位、学习能力、嗅觉的学习有关。谷氨酸和天冬氨酸几乎对所有的神经元都有兴奋作用，其特点是作用快、消失快。脑内谷氨酸和谷氨酰胺的转化是对NH₃的解毒作用。谷氨酸也能促进脑组织合成乙酰胆碱、GSH及推动脑内糖的有氧氧化。兴奋性氨基酸的代谢紊乱和在神经组织中的积聚可通过兴奋性作用引起脑组织损伤，尤其是谷氨酸的神经毒性可能与人类某些神经系统疾病如：早老性痴呆和亨延顿病中出现的神经退化相关。谷氨酸是味精的主要成分，自60年代末报道有其神经毒性作用以来，对食用味精是否安全的问题一直存在争论，某些外国人食用味精后出现某些异常反应，从而在国外提出“中国餐馆综合征”的概念，争论并未解决，仍待深入研究。

　　⑻内啡肽和脑啡肽：内啡肽早先称为内原性鸦片样物质（EOLS），现已知EOLS包括内啡肽和脑啡肽，其受体与鸦片受体共存。内啡肽主要存在于脑和垂体中，为大分子的吗啡样肽，有α-、β-、γ-和δ-内啡肽四种，其中以α-和β-内啡肽（前者为16肽，后者为31肽）较重要。β-内啡肽与蛋氨酸脑啡肽共存于β-脂酸释放激素（β-LPH）中。脑啡肽分为蛋氨酸脑啡肽（H-酪-甘-甘-苯丙-蛋-OH）与亮氨酸脑啡肽（H-酪-甘-甘-苯丙-亮-OH），二者均为五肽神经激素。脑内存在单独的内啡肽途径，在下丘脑和支配中脑与边缘系统神经轴索中一组细胞有β-内啡肽系统。β-LPH、ACTH与β-内啡肽存在于同一脑神经元，鸦片黑素皮质素原可能为这三种物质的前体。脑啡肽对酶解不稳定，N-末端极易水解掉一个酪氨酸而成为无活性4肽。β-内啡肽较为稳定。内啡肽及其受体可以影响针刺止痛效应，针刺使人脑脊液中内啡肽含量增高，其增高的幅度与针刺镇痛效果平行，α-内啡肽有镇定和轻度镇痛作用，而β-内啡肽却具有较强的镇痛作用，β-内啡肽通过抑制多巴胺能神经元的活动，引起运动减少，有资料报告，β-内啡肽直接刺激脑内DNA的合成，与脑内蛋白质合成有关。此外，内啡肽还可促进垂体前叶分泌催乳素和生长激素，在中枢神经系统中发挥神经调质作用。β-内啡肽与精神分裂症有关，在脑内β-内啡肽可直接降解为α-内啡肽（α-E）及γ-内啡肽（γ-E），γ-E可再降解成α-E。γ-E和α-E分别在降解酶作用下生成有精神安定特性的N-端脱酪氨γ-内啡肽（DTγE）片段及有精神刺激特性的脱酪氨酸α-内啡肽（DTαE），当脑内DTγE及DTαE生成缺陷，而α-、β-内啡肽过多可致精神分裂。脑啡肽神经元分布广泛，其末梢主要分布于杏仁核、丘脑背内侧核、脑室及导水管周围灰质和脊髓背角等部位，与鸦片受体分布相关性大，脑啡肽在脑内起抑制性递质作用，具有镇痛作用，但不及β-内啡肽强。脑啡肽参与动物自我刺激和奖赏功能，并与学习、记忆行为有关。近年研究发现，β-内啡肽和脑啡肽能作用于从活体到体外的一系列免疫过程，包括有丝分裂原引起的淋巴细胞增殖、自然杀伤细胞活性、化学趋化作用以及T细胞释放淋巴因子的过程。

　　强啡肽（Dynorphins，DyN）为内源性吗啡的第三族，由前体－前强啡肽转化而来。强啡肽为鸦片样受体族中KaPa亚型受体强有力选择激动剂，存在于中枢神经系统各部位，以垂体神经下丘脑最高。其生理功能主要与神经分泌调节有关，例如：对伤害刺激冲动的调控、触觉、渗透压及化学感受的调控等有关。

　　⑼P物质（SP）：P物质由11个氨基酸残基组成的多肽，分子量1340，耐热、抗酸，可被多种蛋白水解酶裂解而失活。人脑以黑质、丘脑下部和松果体内含P物质最高。主要集中于神经末梢的突触体内。P物质是传入纤维末梢释放兴奋性神经递质，它又具有明显的镇痛作用，其镇痛作用可被鸦片拮抗剂纳洛酮所阻断，因而有人据此把它归入内源性鸦片肽的一种。P物质在中枢对去甲肾上腺素能神经纤维具有兴奋作用，在外周可促进NE的释放。P物质可提高脑内多巴胺的更新率，降低多巴胺水平，它与5-HT共存于一个神经元，降低中枢5-HT的更新率。P物质在某些神经元内与乙酰胆碱共存，在受体水平两者互相拮抗。

　　⑽前列腺素（PG）：PG是脑内一种内源性活性物质，对神经元的体液介导或刺激调控具有独特的作用，现已发现有一系列结构相似的化合物，推测为其一大类神经递质或神经激素。CNS内磷酯在磷酯酶作用下生成花生四烯酸，后者经PG合成酶催化生成RG。其特点是在需要发生生理效应时才合成，在局部释放及局部产生生物学作用，故贮存不多，主要含于突触体部分，脑内以PGF_2a最多，其次是PGE₂、PGE₁、PGE_1a和PGD₂等，它们主要存在于大脑皮质、小脑和下丘脑等部位。PG类分解主要在PG－△¹³还原酶作用下分解成活性极低或无活性产物，为6-酮-PGF_1a，随尿排出。脑内PGE₁有明显的致热效应，细菌性致热原或内毒素产生发热是通过PG生成而实现，PGE（E₁、E₂及E₃）对动物有镇静作用，以7-20μg/kgPG注入脑室，可使动物昏睡与木僵状态，少量皮下注射仅有轻微安定作用。PGF₂可促进NE、DA的释放，PGD₂抑制黄体生成素释放，诱导垂体5-HT生成与更新。PGE可抑制摄食，此外，PG类对脑血循环也有影响。

　　⑾一氧化氮（NO）：最近研究表明，NO很可能是一种内源性的神经递质，是细胞间信息交流的载体，它具有广泛的生理功能。体内精氨酸在NO合成酶（NOS）作用下生成NO和胍氨酸。生成的NO与含鸟苷酸环化酶的血红素基团结合，形成NO-血红素-鸟苷酸环化酶复合体，此为鸟苷酸环化酶活化形式，从而使细胞内cGMP水平升高，发挥生理功能。神经元中的NO是中枢和外周神经系统的信使物质，可能与脑细胞的发育、学习和记忆过程、垂体后叶分泌加压素和催产素，以及保护脑细胞避免毒物的攻击与脑缺血调整脑血循环等方面有关。故认为脑内NO的生成与分解与神经精神活动有关，其代谢异常会影响精神状态。有关更多的资料还待深入研究。

　　三、精神病的生物化学基础

　　（一）神经生化是精神生化的重要基础

　　本世纪70年代以来，神经生物学研究的重大突破，尤其是对中枢神经递质的研究，如：胺类递质的神经元通路、中枢递质的合成与降解、分子水平上的代谢调控机制、递质受体的结构与功能都渐渐比较清晰。cAMP与cGMP应用于解释中枢兴奋、信息媒介的传播机制方面，对于认识神经冲动的兴奋与抑制过程起到重要作用。80年代，对神经元膜系统上的肌醇磷酸酯的生化转变与信息传递相互联系的研究，把神经元的分子生物学研究推向新的台阶。现已清楚cAMP、cGMP及钙离子等神经递质和某些肽类激素的第二信使和第三信使，在神经递质受体、神经系统膜结构的变化中所起的作用。80年代末，由于基因工程应用于神经生物学及精神病遗传的研究中，从DNA分子水平明确了一些重要的先天性遗传性神经、精神病遗传缺陷的关键。像采用重组DNA技术，发现亨延顿舞蹈病的致病基因位于第4号染色体上；利用限制性片段长度的多态性（RFLP）的DNA片段发现双相（躁狂与抑郁）情感性障碍的致病基因位于第11号染色体短臂末端；近年报告老年性痴呆（阿尔采默病，Alzheimer disease，AD）的病理基因位于21号染色体上臂的q21区；自毁容貌综合征的病因，次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）缺陷神经、精神活动的规律从分子水平的研究也取得巨大进步。例如：研究动物学习与记忆的分子学基础，提出记忆过程、短时记忆（几分钟到几小时记忆）是通过对脑内原有与记忆有关的蛋白质共价修饰完成，其中涉及蛋白激酶、递质释放、Ca²⁺、cAMP等。而长时记忆则有赖于脑内合成新蛋白质，该蛋白质的诱导合成建立在短时记忆基础上，产生修饰调节物，后者激活有关基因，合成新的与记忆及联想有关的蛋白质，人类这种高级神经活动与精神活动密切相关。由于对人的思维活动、记忆与学习、睡眠与觉醒化学本质的研究，人们才能对精神病人发生的遗忘、幻视、幻听，谵妄、偏执、狂暴及抑郁等症状，甚至某些行为心理的变态发生的物质基础有较深入的理解，从而正确区分精神病的类型，对治疗与预防都有积极的意义。