上述實驗表明，AchE對黑質多巴胺能神經元膜有電學特性的作用與AchE水解Ach作用無關，并還具有高度結構特異性。
應用微電極直接將AchE注射到大鼠的黑質內，結果引起大鼠的運動行為改變，表現為行動遲緩和木僵狀態。一次AchE注射后大鼠的行為變化可持續相當長的時間，其機制尚不清楚。
推測在生理狀態下，AchE從黑質多巴胺能細胞的樹突釋放后，能對其本身和鄰近細胞的生理活動產生一定影響，這可能是一種新的神經元之間局部聯系或自身后饋調節的方式。
神經發育中的作用
越來越多的研究提示，AchE可能與細胞的發育和成熟有關，有以下證據。
(1)許多胚胎組織富含AchE;
(2)各種原發性腫瘤組織及其些癌癥病人的血清中AchE的活性增加;
(3)AchE與神經系統發生過程關系密切。
生化分析和組織化學研究提示，在發育過程中，AchE與神經細胞的增殖和神經元突起的長出有關，由于在發育過程中AchE出現，在不同類型細胞發育的相同時相，而AchE的出現時期正好和細胞的增殖，遷移，突起的長出時間及突觸建立的早期階段一致。
總之，到目前為止，盡管缺乏直接的證據，但越來越多的研究結果支持這樣的推測，在神經發育過程中，AchE可能作為一種特異的神經分泌蛋白，在細胞內或分泌到細胞外調節神經元的增殖和突起的長出。
神經再生中的作用
神經損傷和再生是非常復雜的過程，受許多內外因素的調節和影響。已知神經損傷早期AchE在神經元胞體和近端軸突內的活性增強。
在研究AchE和神經再生的關系，有人用不可逆的AchE抑制劑DFP慢性處理坐骨神經損傷大鼠，結果明顯削弱了神經再生的能力。DFP影響神經再生的確切機制還不清楚，一種可能就是AchE有促進神經再生的作用，而DFP作為有機磷毒劑和AchE的蛋白質分子不可逆的結合，阻了AchE在神經再生中的作用。
眾所周知，外周神經較中樞神經有更強的再生能力。醫學發現，中樞神經組織也有一定的再生能力，尤其是那些種系發生上較為古老的纖維，如隔一海馬通路，下丘腦一垂體纖維以及中樞的單胺能通路。
值得注意的是，這些神經纖維或細胞體內部都含有高水平的AchE。結合AchE與神經元發育，突起長出以及它和神經再生的關系，提出AchE不僅參與膽堿能神經遞質的傳遞，還具有調節和促進神經組織的發育和神經再生的神經營養因子樣作用。
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