GABA對(duì)中樞神經(jīng)元有普遍性抑制作用。1963年曾有人提出，GABA能作用于突觸前神經(jīng)末梢，減少興奮性遞質(zhì)的釋放，從而引起抑制。這種效應(yīng)稱為突觸前抑制(presynaptic inhibition)。GABA在脊髓中的作用就是以突觸前抑制為主。在腦內(nèi)則GABA主要是引起突觸后抑制(postsynaptic inhibition)。睡眠時(shí)皮層釋放GABA增多，因此有人認(rèn)為GABA可能與睡眠、覺醒的生理機(jī)能有關(guān)。
圖14－2a 腦中TCA循環(huán)和GABA代謝旁路
圖14－2b GAD和GABA－T的作用
在神經(jīng)元胞體和突觸(synapse)的線粒體內(nèi)含有大量的γ－氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶(GABA－T)，它可催化GABA與α酮戊二酸之間的轉(zhuǎn)氨作用，生成琥珀酸半醛(succinic acid semialdehyde)和谷氨酸。這可看作是GABA滅活的一種方式。GABA－T也是需要磷酸吡哆醛作輔酶，但與GAD比較，它同磷酸吡哆醛的親和力大，所以當(dāng)體內(nèi)維生素B6缺乏時(shí)，主要影響GAD的活性。例如，使用異煙肼治療結(jié)核病時(shí)，由于異煙肼能與維生素B6(吡哆醛)結(jié)合成異煙腙(isoniazone)，加速維生素B6從尿中排泄，引起腦組織內(nèi)維生素B6濃度下降，GAD活性亦下降，結(jié)果GABA的合成受阻，容易使中樞過度興奮而發(fā)生抽搐等癥狀。所以長(zhǎng)期使用異煙肼時(shí)應(yīng)合并使用維生素B6。此外，臨床上對(duì)于驚厥、妊娠嘔吐的病人，也常使用維生素B6，其道理也是提高腦組織內(nèi)GAD的活性，使GABA生成增多，中樞抑制相對(duì)加強(qiáng)。
圖14－3 GAD與GABA－T的作用最適pH
GABA經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用后的產(chǎn)物琥珀酸半醛可脫氫生成琥珀酸，后者進(jìn)入三羧酸循環(huán)而被氧化利用。因此，與腦組織中的三羧酸循環(huán)相連系，存在著一條GABA代謝旁路(GABa shunt)。
谷氨酸脫羧酶與γ－氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的協(xié)同作用對(duì)保持腦中GABA一定濃度有重要意義。兩種酶的最適pH不同，GAD的最適pH為6.5，而GABA－T則為pH8.2。(圖14－3)由此可見，腦細(xì)胞內(nèi)pH稍有變動(dòng)就可明顯改變這兩種酶的活性對(duì)比。當(dāng)酸中毒時(shí)，腦中GAD活性增強(qiáng)而GABA－T活性減弱，可致腦中GABA水平上升，呈現(xiàn)中樞抑制；反之，當(dāng)堿中毒時(shí)腦中GABA－T活性增強(qiáng)而GAD活性減弱，腦中GABA水平下降，易于發(fā)生痙攣。
尚須指出，谷氨酸對(duì)神經(jīng)中樞有興奮作用，而其脫羧產(chǎn)物GABA卻有抑制作用，所以谷氨酸的代謝與中樞的興奮和抑制調(diào)節(jié)有關(guān)。此外，通過GABA代謝旁路，也把腦的氧化代謝與興奮抑制功能聯(lián)系起來了。
