多巴胺：掌控情绪与运动的化学信使，从大脑到全身的科学解码
多巴胺是一种关键的神经递质和神经调节剂，在中枢和周围神经系统中调节情绪、运动、奖励以及多种生理过程。多巴胺通路的紊乱与神经、精神和代谢疾病密切相关，因此成为研究和治疗的重要靶点。
简介
多巴胺是一种多功能儿茶酚胺，在体内既作为神经递质，又作为神经调节剂发挥作用。在中枢神经系统（CNS）中，多巴胺除了对运动控制至关重要外，还调节情绪、动机和奖励。其血管舒张作用主要通过特定的多巴胺受体亚型在周围组织中实现。
化学结构与生物合成
尽管多巴胺能神经元仅占大脑细胞亚型的不到 1%，但多巴胺在中枢神经系统中的儿茶酚胺占比约为 80%（该数据为估计值，可能因测量方法不同而有所差异）。1
多巴胺是一种儿茶酚胺，主要由位于大脑黑质和腹侧被盖区（VTA）的多巴胺能神经元合成，这些神经元中多巴胺主要作为神经递质发挥作用。下丘脑和胃肠道的肠神经系统也会产生少量多巴胺。2
多巴胺的合成始于酪氨酸在酪氨酸羟化酶的作用下转化为左旋多巴（L-DOPA），随后左旋多巴通过多巴脱羧酶转化为多巴胺。
大脑中的主要多巴胺能通路
大脑黑质中估计有 135,000 个多巴胺能神经元（具体数量因物种和测量方法而异），其中 35,000 个位于腹侧被盖区（VTA）。多巴胺的释放可进一步分为阶段性释放和持续性释放，阶段性释放会导致多巴胺水平快速短暂升高，而持续性释放则是一种更温和的反应。1
多巴胺系统包括四条功能和解剖上相互关联的通路：中脑边缘通路、黑质纹状体通路、中脑皮层通路和结节漏斗通路。2
图：人类大脑中的多巴胺通路
中脑边缘通路
中脑边缘通路起源于腹侧被盖区，投射到杏仁核、梨状皮质、外侧隔核和伏隔核（NAc）。食物和性等天然奖励会促进多巴胺释放，但酒精、药物和赌博等“非自然奖励”也能引发强烈的多巴胺释放。
中脑皮层通路
中脑皮层通路起源于腹侧被盖区，投射到额叶皮层和海马隔区。该通路的主要功能是调节认知和情绪行为。
黑质纹状体通路
多巴胺信号通过黑质纹状体通路从黑质传递到前脑的纹状体。虽然该通路主要参与运动协调，但多巴胺的释放也会影响认知和感觉处理，包括听觉辨别。3
黑质致密部神经元的退化是帕金森病的典型特征，它会减少纹状体的多巴胺释放，从而破坏直接和间接多巴胺通路的正常功能。3
结节漏斗通路
结节漏斗通路起源于下丘脑的弓状核，最终到达垂体前叶以抑制催乳素分泌。因此，该通路调节多种神经内分泌功能，包括乳腺组织的乳汁分泌和应激反应。4
多巴胺的生理功能
多巴胺是一种关键的神经递质，参与运动控制、情绪调节以及认知功能（如注意力、学习和记忆）。多巴胺还通过调节催乳素水平发挥神经内分泌活性。
多巴胺通路的紊乱（从合成、释放到受体结合和再摄取）与多种神经病理状况有关。例如，在帕金森病中，中脑多巴胺能神经元的逐渐退化会导致震颤、僵硬和动作迟缓。6
多巴胺受体
多巴胺受体可进一步分为自身受体和异源受体。自身受体位于释放多巴胺的同一细胞上，而异源受体则存在于邻近神经元或靶细胞上。4
除位置外，多巴胺受体还可按功能分类。D1 样受体（包括 D1 和 D5）通过激活 Gs 信号通路增加环磷酸腺苷（cAMP）水平；而 D2 样受体（D2、D3 和 D4）则与抑制性 Gi 蛋白偶联，从而抑制腺苷酸环化酶以减少 cAMP 的产生。值得注意的是，D2样受体对多巴胺的亲和力比 D1 样受体高 10 至 100 倍。1
图：多巴胺合成、再摄取和代谢过程发生在多巴胺能突触中
多巴胺与心理健康
多巴胺活性失调与精神分裂症中的情绪、认知和行为症状（如幻觉、妄想和认知障碍）有关。因此，多巴胺 D2 受体是许多抗精神病药物的主要靶点。6
部分精神分裂症患者被诊断为治疗抵抗性精神分裂症（TRS），这可能与多巴胺受体活性异常、突触前多巴胺合成和释放或突触后神经传递有关。关于 TRS 患者 D2 受体密度增加的证据不一，可能因脑区而异，这限制了传统 D2 拮抗剂的疗效。6
慢性压力会增加全身炎症，包括大脑中的多巴胺通路。快感缺失是一种与压力相关的心理状态，患者无法体验愉悦感，这会增加成瘾和抑郁的风险。长期失调可能导致“反奖励”大脑状态，表现为对自然奖励的敏感性降低，对强迫行为的易感性增加。5
奖励相关机制解释了为何个体会反复寻求最初的正向刺激，并最终可能导致威胁心理健康的强迫行为和成瘾。5
多巴胺与神经系统疾病
除了帕金森病典型的运动症状外，认知灵活性降低也与多巴胺传递模式改变有关。当内侧前额叶皮层（mpFC）和伏隔核的多巴胺回路受到影响时，可能出现快感缺失、冷漠和目标导向行为减少。6
目前估计，欧洲和北美高达 10% 的成年人患有不安腿综合征，其特征是夜间腿部无法控制的躁动和移动欲望。不安腿综合征与遗传易感个体脑内铁缺乏以及多巴胺系统功能障碍有关，某些患者可能涉及突触前多巴胺能状态过度活跃。7
亨廷顿病是一种常染色体显性遗传病，由亨廷顿基因中 CAG 三核苷酸重复序列扩增引起。6 亨廷顿病中多巴胺能神经传递功能障碍会导致抑郁、冷漠、易怒和攻击性等精神症状，以及类似帕金森病的特征。9
周围系统中的多巴胺
在中枢神经系统外，胃肠道、脾脏、胰腺、肺、肝脏、心血管系统、肾脏、骨骼和结缔组织也会产生大量多巴胺。在血浆中，大多数多巴胺以磺酸化形式循环，主要作为局部自分泌/旁分泌信号而非系统性激素发挥作用。在大多数周围组织中，D2 样受体具有抗炎和抗纤维化特性，而 D1 样受体则调节氧化应激和浸润免疫细胞活性。8
图：外周多巴胺（DA）的生成和作用。在肺中，肺泡II型上皮细胞可以合成 DA，通过抑制 NLRP3 信号通路，减轻肺组织损伤、中性粒细胞浸润，并抑制炎症细胞因子反应。DA 还可能通过作用于肺动脉中的多巴胺 D1（D1R）和 D2（D2R）受体来调节通气。在肝脏中，芳香族l-氨基酸脱羧酶（AADC）被表达，DA 由肝细胞产生。D2R 可以调节细胞色素 P450（CYP450）的成分。此外，DA 可能保护肝脏免受急性损伤。在胰腺中，DA 主要在 β 细胞中合成，这些细胞在细胞内表达 TH 和 AADC，并在这些细胞中调节胰岛素的生产。DA 减少炎性细胞因子（TNFα，IL-1β）的过度表达。在急性实验性胰腺炎中，胆囊收缩素诱导的白细胞介素-1 和白细胞介素-6。在肠道中，多巴胺在粘膜细胞层中丰富；肠粘膜上皮细胞富含 AADC，循环中的多巴胺被摄取以产生多巴胺。多巴胺减少了人类炎症性肠病中的炎症。8
在胃肠道中，多巴胺通过抑制白细胞介素1β（IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和 NLRP3 炎症小体来减轻炎症。这些效应具有组织特异性，并取决于多巴胺浓度和受体亚型激活。多巴胺在肠道、肝脏和胰腺中的抗炎作用对保护这些器官免受损伤至关重要。8
肺泡II型上皮细胞和肺神经内分泌细胞在肺部合成多巴胺，肺动脉上表达 D1 和 D2 样受体。多巴胺的血管舒张作用已被用于治疗支气管哮喘和慢性阻塞性肺病。
期刊参考
1. Lauretani, F., Giallauria, F., Testa, C., et al. (2024). Dopamine Pharmacodynamics: New Insights. International Journal of Molecular Sciences 25(10). DOI:10.3390/ijms25105293, https://www.mdpi.com/1422-0067/25/10/5293
2. Khalil, B., Rosani, A., & Warrington, S. J. Physiology, Catecholamines. [Updated 2024 Dec 11]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507716/
3. Chen, A. P. F., Malgady, J. M., Chen, L., et al. (2022). Nigrostriatal dopamine pathway regulates auditory discrimination behavior. Nature Communications 13(1). DOI:10.1038/s41467-022-33747-2, https://www.nature.com/articles/s41467-022-33747-2
4. Qi-Lytle, X., Sayers, S., & Wagner, E. J. (2024). Current Review of the Function and Regulation of Tuberoinfundibular Dopamine Neurons. International Journal of Molecular Sciences 25(1). DOI:10.3390/ijms25010110, https://www.mdpi.com/1422-0067/25/1/110
5. Dresp-Langley, B. (2023). From Reward to Anhedonia—Dopamine Function in the Global Mental Health Context. Biomedicines 11(9):2469. DOI:10.3390/biomedicines11092469, https://www.mdpi.com/2227-9059/11/9/2469
6. Speranza, L., Miniaci, M. C., & Volpicelli, F. (2025). The Role of Dopamine in Neurological, Psychiatric, and Metabolic Disorders and Cancer: A Complex Web of Interactions. Biomedicines 13(2):492. DOI:10.3390/biomedicines13020492, https://www.mdpi.com/2227-9059/13/2/492
7. Bugnicourt, J.-M. (2024). Dopamine Agonists in the Treatment of Restless Legs Syndrome: Too Much of a Good Thing? Journal of Sleep Medicine 21(1):1–5. DOI:10.13078/jsm.230030, https://www.e-jsm.org/journal/view.php?doi=10.13078/jsm.230030
8. Moore, S. C., Vaz de Castro, P. A. S., et al. (2023). Anti-Inflammatory Effects of Peripheral Dopamine. International Journal of Molecular Sciences 24(18):13816. DOI:10.3390/ijms241813816, https://www.mdpi.com/1422-0067/24/18/13816
9. Lauretani, F., Giallauria, F., Testa, C., et al. (2024). Dopamine Pharmacodynamics: New Insights. International Journal of Molecular Sciences 25(10). DOI:10.3390/ijms25105293, https://www.mdpi.com/1422-0067/25/10/5293
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