发育生物学 课件 神经系统的发育
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神经系统的发育生物学和病理生理学
神经系统的发育生物学和病理生理学神经系统是人体最为复杂的系统之一，它不仅控制着我们的身体活动与行为，同时也是情感、思维和感知的重要载体。
大脑、脊髓和周围神经组织的发育和功能异常会导致多种神经系统疾病。
因此，了解神经系统的发育和病理生理学是预防和治疗神经系统疾病的重要基础。
一、神经系统的发育生物学1.神经系统的建立神经系统的建立始于受精卵形成后的第3周，随着原始神经管的形成，初步的脑和脊髓开始形成。
在17-28天的早期胚胎期，原始神经管开始分化为三个主要脑室:前脑、中脑和后脑。
这些脑室内涵着脑脊液中的多种物质，是大脑的主要构成部分。
2.神经细胞的生成和移动神经元和胶质细胞是神经系统的两种主要类型。
神经元是信息传输的基本单位，而胶质细胞则支持和维护神经元的正常体系。
在早期胚胎发育的阶段，神经元和胶质细胞主要从神经管的上皮细胞发展而来。
神经元的细胞体和神经胶质细胞的细胞体则开始向神经管的内侧移动。
3.神经元突触的形成在神经管形成后，神经元的产生持续到胎儿期。
而在该阶段，神经元之间的突触连接变得尤为重要。
通过刺激和神经元之间的相互作用，突触连接可以对人类行为产生深远的影响。
二、神经系统的病理生理学1.神经系统的结构与功能神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统两大部分。
中枢神经系统包括脑和脊髓，而周围神经系统包括神经根、神经丛和支配各个组织和器官的周围神经。
这些系统的正常结构和功能对于健康至关重要。
2.神经系统疾病的分类神经系统疾病的分类和诊断是预防和治疗的基础。
主要疾病包括脑血管疾病、癫痫、头痛、神经肌肉疾病、帕金森病、阿尔茨海默病和多发性硬化症等。
其中，阿尔茨海默病和多发性硬化症是目前尚未有有效治疗方法的难治性疾病。
3.神经系统疾病的治疗神经系统疾病的治疗方式包括药物治疗、手术治疗和康复治疗。
药物治疗包括对神经元和神经递质的药物干预。
手术治疗则针对不同的神经系统疾病制定不同方案。
康复治疗则包括物理治疗、言语治疗和职业治疗等不同形式的康复。
发育生物学神经系统发育课件
概述
神经系统的发育和再生： 神经细胞的发生和增殖
细胞分化
细胞迁移
形成神经回路
神经活动 （正常）
修复和再生 （外伤&疾病）
第一节
神经管的发育
➢ 神经胚发育概述 ➢ 神经管的发育 ➢ 神经嵴的衍化 ➢ 小结
一．神经胚发育概述
神经系统的组织发生过程
中枢神经系统 神经系统
周围神经系统
神经嵴 神经胚
神经管 原肠胚外胚层
前脑泡
端脑 端脑泡腔 两个侧脑室
前N孔闭合
间脑前脑泡腔 第三脑室
脑 泡 中脑泡 中脑
Brain vesicle
后脑
菱脑泡 末脑 （后）
菱脑泡腔
背：四叠体 腹：大脑脚 中脑泡腔：中脑 导水管 脑桥、小脑
延髓
第四脑室
脑的发育（解剖学角度）
● 脑发育与脊髓比较
1. 脊髓的神经管壁形成典型的节段性，其结 构基本上一致；而脑部的分化速度则因部 位而不同，其结果在脑部出现了多个脑 泡—成体脑的各部结构；
2. 神经嵴细胞的多能性
表现： ➢周围神经系统的神经节和神经胶质细胞 ➢肾上腺髓质的嗜铬细胞 ➢黑色素细胞 ➢滤泡旁细胞 ➢颈动脉体ⅰ型细胞 ➢间充质细胞→头颈部的部分骨、软骨、肌肉及结缔组织
小结
神经胚形成：
(A) 神经板期 (B) 神经褶期 (C) 神经管期
神经管的形成：受分子调控的过程
神经管与神经嵴：一个过程的两个结果
神经胚的发育-神经板期
神经胚的发育-神经褶期Fra bibliotek神经胚的发育-神经管期
二．神经管的发育
（一）神经管的形成 （二）神经管细胞的增殖 （三）神经管细胞的迁移 （四）神经管的闭合 （五）神经管的分化
神经系统的发育和再生： 神经细胞的发生和增殖
细胞分化
细胞迁移
形成神经回路
神经活动 （正常）
修复和再生 （外伤&疾病）
第一节
神经管的发育
➢ 神经胚发育概述 ➢ 神经管的发育 ➢ 神经嵴的衍化 ➢ 小结
一．神经胚发育概述
神经系统的组织发生过程
中枢神经系统 神经系统
周围神经系统
神经嵴 神经胚
神经管 原肠胚外胚层
前脑泡
端脑 端脑泡腔 两个侧脑室
前N孔闭合
间脑前脑泡腔 第三脑室
脑 泡 中脑泡 中脑
Brain vesicle
后脑
菱脑泡 末脑 （后）
菱脑泡腔
背：四叠体 腹：大脑脚 中脑泡腔：中脑 导水管 脑桥、小脑
延髓
第四脑室
脑的发育（解剖学角度）
● 脑发育与脊髓比较
1. 脊髓的神经管壁形成典型的节段性，其结 构基本上一致；而脑部的分化速度则因部 位而不同，其结果在脑部出现了多个脑 泡—成体脑的各部结构；
2. 神经嵴细胞的多能性
表现： ➢周围神经系统的神经节和神经胶质细胞 ➢肾上腺髓质的嗜铬细胞 ➢黑色素细胞 ➢滤泡旁细胞 ➢颈动脉体ⅰ型细胞 ➢间充质细胞→头颈部的部分骨、软骨、肌肉及结缔组织
小结
神经胚形成：
(A) 神经板期 (B) 神经褶期 (C) 神经管期
神经管的形成：受分子调控的过程
神经管与神经嵴：一个过程的两个结果
神经胚的发育-神经板期
神经胚的发育-神经褶期Fra bibliotek神经胚的发育-神经管期
二．神经管的发育
（一）神经管的形成 （二）神经管细胞的增殖 （三）神经管细胞的迁移 （四）神经管的闭合 （五）神经管的分化
神经系统发育PPT课件
学会站是开步行走的先决条件，会站不一定会走。婴儿用 双脚支撑起自己的身体重量时需要肌肉力量使踝部、膝部、 腰部、颈部克服地心的引力；保持身体平衡需要前庭平衡 系统充分配合。
婴儿经过俯卧、翻身、爬行等阶段的训练，对重力的作用、 方位的改变以及关节的活动都有了体验，为站立和行走打 下了基础。一般情况下，5-6个月时可以在成人腿上跳跃； 7-8个月时用手扶物可以站立几秒钟；9-10个月婴儿可由成 人拉着双手倒迈步；11-12个月婴儿可扶着家具移步。
逗着跑
用一只啤酒或叮当作响的铁罐用力向前滚作为目标，成人与婴儿一起抢那个东 西。
放手跑
成人在距离婴儿2公尺远的地方蹲下来，鼓励婴儿快速跑过来，到达以后将婴
儿抱起来。
自动挺稳跑
26
在婴儿跑时喊口令 “一、二、三停”，使其渐渐学会将身体伸直、步子放慢、 平稳停下来。
.
学会跳
适合年龄：2-3岁 每次时间：1-2分钟 背着跳 由成人背着婴儿，慢跳、高跳、快跳，让婴儿逐渐适应跳
18
.
婴儿模仿操
婴儿1岁半左右，能够独立完成行走、跑、跳等基本动作时，可以让婴 儿模仿一些动物的常见的动作以及成人劳动的动作，通过模仿训练， 达到增加婴儿体质的目的。
适合年龄：1-3岁 每次时间：3-5分钟 每天次数：2-3次 举例： 小鸟飞：两臂侧平举，上下摆动，在原地做跑步动作。 大象走：向右转，体前屈，两臂下垂，两手相扣，左右摇摆向前行进。 开汽车：两臂于胸前模仿司机手握方向盘的动作上下摇动，做开汽车
14
.
大动作技能训练
1、大动作技能训练是婴儿身体生长、智力发展、社会行 为培养（人格成长）的基础和重要途径。
2、大动作技能训练师婴儿大脑成熟的“催化剂”。通过 运动，将使人脑各有关部位的神经联系更加丰富、更加精 确。
婴儿经过俯卧、翻身、爬行等阶段的训练，对重力的作用、 方位的改变以及关节的活动都有了体验，为站立和行走打 下了基础。一般情况下，5-6个月时可以在成人腿上跳跃； 7-8个月时用手扶物可以站立几秒钟；9-10个月婴儿可由成 人拉着双手倒迈步；11-12个月婴儿可扶着家具移步。
逗着跑
用一只啤酒或叮当作响的铁罐用力向前滚作为目标，成人与婴儿一起抢那个东 西。
放手跑
成人在距离婴儿2公尺远的地方蹲下来，鼓励婴儿快速跑过来，到达以后将婴
儿抱起来。
自动挺稳跑
26
在婴儿跑时喊口令 “一、二、三停”，使其渐渐学会将身体伸直、步子放慢、 平稳停下来。
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学会跳
适合年龄：2-3岁 每次时间：1-2分钟 背着跳 由成人背着婴儿，慢跳、高跳、快跳，让婴儿逐渐适应跳
18
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婴儿模仿操
婴儿1岁半左右，能够独立完成行走、跑、跳等基本动作时，可以让婴 儿模仿一些动物的常见的动作以及成人劳动的动作，通过模仿训练， 达到增加婴儿体质的目的。
适合年龄：1-3岁 每次时间：3-5分钟 每天次数：2-3次 举例： 小鸟飞：两臂侧平举，上下摆动，在原地做跑步动作。 大象走：向右转，体前屈，两臂下垂，两手相扣，左右摇摆向前行进。 开汽车：两臂于胸前模仿司机手握方向盘的动作上下摇动，做开汽车
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大动作技能训练
1、大动作技能训练是婴儿身体生长、智力发展、社会行 为培养（人格成长）的基础和重要途径。
2、大动作技能训练师婴儿大脑成熟的“催化剂”。通过 运动，将使人脑各有关部位的神经联系更加丰富、更加精 确。
发育生物学——体节与神经系统
Hox complexes have a retinoic acid receptor response element (RARE) in the DNA before paralogue 1. This DNA enhancer element controls expression of many genes in the complex. In retinoic acid teratogenesis, Hox gene expression borders move into more anterior regions.
外胚层被诱导形成神经板
The nervous system is induced during gastrulation. The ventral tissue has not been determined at the time of transplantation, and the neural tissue is induced during gastrulation.
神经系统是背方外胚层由邻近组织，特别是组织者 (organizer)区域发出的诱导形成的。
体节是沿前后轴按照预定顺序形成的
Growth factor FGF and retinoic acid (RA) gradients help to pattern the anteroposterior axis in the mouse embryos
组织者的作用及神经诱导：genes in the organizer
A similar pattern of gene activity in the 2 animals, with homologous genes being expressed.
发育生物学第八章神经胚和三胚层分化演示ppt(ppt)
脊索中胚层指导上方的外胚层形成中空的神 经管，后者将来分化成脑和脊髓。
初级神经胚形成过程中，最初的外胚层形 成三种类型的细胞：位于内部的神经管细 胞，将来分化成脑和脊髓；位于外部的皮 肤表皮细胞和神经嵴细胞，
神经嵴细胞从神经管和表皮连接处迁移出 来，将来形成周围神经元和神经胶质、皮 肤的色素细胞和其他类型的细胞。
发育生物学第八章
神经胚和三胚层分 化演示ppt(ppt)
哺乳动物的三 个胚层特化形 成身体各特化 谱系（lineage） 的示意图。虽 然生殖细胞位 于预定的内胚 层或中胚层， 在此作为一种 特殊的细胞类 型与身体的三 个胚层分开。
Baer定律：脊椎动物早期胚胎先形成亚门共有特征，随着发育 进行，胚胎逐渐出现纲、目和科的特征，最终出现种的特征。
两栖类和羊膜动 物神经管形成示 意图。
两栖类和羊膜动 物神经管形成示 意图（续）
1. 神经板形成
位于背中线处预定形成神经组织的外胚层细 胞变长，而预定形成表皮的细胞则变得更加 扁平，使预定神经区上升到周围外胚层的上 面，由此形成神经板（neural plate）。
神经板和表皮细胞都能发生固有运动 （intrinsic movements）。神经板和表皮细胞 协调一致的运动最终引起神经管举起和交叠。
爪蟾神经形成时，两种粘附蛋白N-cadherin和E-cadherin的表达
人类的神经形成。A，22天胚胎前后神经孔都开口与羊水相 通；B，前端神经孔已经闭合，后端神经孔仍然开口。
C，神经管闭合区域；D，无脑畸形；E，脊髓裂
二、次级神经胚形成
次级神经胚形成可以看作是原肠作用的继 续，只是背唇细胞并没有内卷到胚胎内部， 而是在腹面不断生长。次级神经胚形成包 括髓索（medullary cord）形成及其随后空 洞化成为神经管。
初级神经胚形成过程中，最初的外胚层形 成三种类型的细胞：位于内部的神经管细 胞，将来分化成脑和脊髓；位于外部的皮 肤表皮细胞和神经嵴细胞，
神经嵴细胞从神经管和表皮连接处迁移出 来，将来形成周围神经元和神经胶质、皮 肤的色素细胞和其他类型的细胞。
发育生物学第八章
神经胚和三胚层分 化演示ppt(ppt)
哺乳动物的三 个胚层特化形 成身体各特化 谱系（lineage） 的示意图。虽 然生殖细胞位 于预定的内胚 层或中胚层， 在此作为一种 特殊的细胞类 型与身体的三 个胚层分开。
Baer定律：脊椎动物早期胚胎先形成亚门共有特征，随着发育 进行，胚胎逐渐出现纲、目和科的特征，最终出现种的特征。
两栖类和羊膜动 物神经管形成示 意图。
两栖类和羊膜动 物神经管形成示 意图（续）
1. 神经板形成
位于背中线处预定形成神经组织的外胚层细 胞变长，而预定形成表皮的细胞则变得更加 扁平，使预定神经区上升到周围外胚层的上 面，由此形成神经板（neural plate）。
神经板和表皮细胞都能发生固有运动 （intrinsic movements）。神经板和表皮细胞 协调一致的运动最终引起神经管举起和交叠。
爪蟾神经形成时，两种粘附蛋白N-cadherin和E-cadherin的表达
人类的神经形成。A，22天胚胎前后神经孔都开口与羊水相 通；B，前端神经孔已经闭合，后端神经孔仍然开口。
C，神经管闭合区域；D，无脑畸形；E，脊髓裂
二、次级神经胚形成
次级神经胚形成可以看作是原肠作用的继 续，只是背唇细胞并没有内卷到胚胎内部， 而是在腹面不断生长。次级神经胚形成包 括髓索（medullary cord）形成及其随后空 洞化成为神经管。
发育生物学 课件 神经系统的发育共45页文档
发育生物学 课件 神经系统的发育
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！36、自己的鞋子，自己 Nhomakorabea道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！36、自己的鞋子，自己 Nhomakorabea道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
发育生物学课件PPT课件
古生物学和比较解剖学为发育生物学提供了基础，如胚胎发育的相似性。
随着基因组学、蛋白质组学和生物信息学等技术的发展，发育生物学的研究更加深入和全面。
02
发育生物学基础知识
细胞分化
细胞分化是发育生物学中的基本过程，指同一来源的细胞逐渐产生形态、结构和功能上的差异。细胞分化是胚胎发育和器官形成的基础。
实验数据是研究的基础，数据分析的目的是从数据中提取有意义的信息，包括描述性统计、推论性统计和可视化分析等。
实验设计与数据分析
数据分析
实验设计
分子生物学技术
基因表达分析
利用分子生物学技术检测基因在不同发育阶段的表达情况，包括基因转录和蛋白质翻译水平。
蛋白质组学技术
通过蛋白质组学技术分析发育过程中蛋白质的表达、修饰和功能，揭示蛋白质与发育过程的关系。
内分泌调节
营养与环境因素
遗传因素
生长与成熟的调节
母体的营养状况、环境因素等也会影响胎儿的生长和发育。
基因等遗传因素对胎儿的生长和发育也有重要影响。
激素等内分泌因素对胎儿的生长和发育起着重要的调节作用。
04
发育异常与疾病
遗传性疾病的发育起源
总结词：遗传性疾病的发育起源是指某些遗传性疾病在胚胎发育过程中出现异常，导致器官或系统的功能缺陷。
生物信息学方法
06
未来展望与研究方向
CRISPR-Cas9等基因编辑技术为治疗遗传性疾病和癌症等疾病提供了新的可能，未来有望通过编辑人类基因来治疗各种疾病。
基因编辑技术
利用基因编辑技术，可以纠正导致疾病的基因突变，或者增强人体对疾病的抵抗力，提高治疗效果和生存率。
疾病治疗
基因编辑与人类疾病治疗
VS
利用遗传工程技术对特定基因进行敲除或敲入，研究其在发育过程中的作用。
随着基因组学、蛋白质组学和生物信息学等技术的发展，发育生物学的研究更加深入和全面。
02
发育生物学基础知识
细胞分化
细胞分化是发育生物学中的基本过程，指同一来源的细胞逐渐产生形态、结构和功能上的差异。细胞分化是胚胎发育和器官形成的基础。
实验数据是研究的基础，数据分析的目的是从数据中提取有意义的信息，包括描述性统计、推论性统计和可视化分析等。
实验设计与数据分析
数据分析
实验设计
分子生物学技术
基因表达分析
利用分子生物学技术检测基因在不同发育阶段的表达情况，包括基因转录和蛋白质翻译水平。
蛋白质组学技术
通过蛋白质组学技术分析发育过程中蛋白质的表达、修饰和功能，揭示蛋白质与发育过程的关系。
内分泌调节
营养与环境因素
遗传因素
生长与成熟的调节
母体的营养状况、环境因素等也会影响胎儿的生长和发育。
基因等遗传因素对胎儿的生长和发育也有重要影响。
激素等内分泌因素对胎儿的生长和发育起着重要的调节作用。
04
发育异常与疾病
遗传性疾病的发育起源
总结词：遗传性疾病的发育起源是指某些遗传性疾病在胚胎发育过程中出现异常，导致器官或系统的功能缺陷。
生物信息学方法
06
未来展望与研究方向
CRISPR-Cas9等基因编辑技术为治疗遗传性疾病和癌症等疾病提供了新的可能，未来有望通过编辑人类基因来治疗各种疾病。
基因编辑技术
利用基因编辑技术，可以纠正导致疾病的基因突变，或者增强人体对疾病的抵抗力，提高治疗效果和生存率。
疾病治疗
基因编辑与人类疾病治疗
VS
利用遗传工程技术对特定基因进行敲除或敲入，研究其在发育过程中的作用。
神经系统发育精品PPT课件
➢ 神经胚形成：位于脊索上方的预定神经外胚层形 成神经管的过程。
➢ 神经胚：经历了神经胚形成过程的胚胎。
神经胚的发育-早期形态发生
器官形成期（鸡胚）
神经胚的发育-神经板期
神经胚的发育-神经褶期
神经胚的发育-神经管期
神经诱导 -神经诱导的普遍性
神经诱导 -初级胚胎诱导实验
神经诱导 -神经诱导的分子基础
神经管正在愈合， 上部将发育成脑， 下部发育成脊髓。
神经管基本闭合，在脊柱底部可见小的开口。
心脏开始搏动
56天胚胎，器官已经形成。
➢ 前神经孔&无脑畸形
➢ 后神经孔&脊髓二裂
三．神经嵴的迁移
神经嵴细胞的迁移部位
头部神经嵴细胞的迁移
头部神经嵴细胞的迁移路线
鸡胚的躯干部神经嵴细胞的迁移
一．神经胚发育概述
神经系统的组织发生过程：
神经系统
神经管 神经胚 神经嵴
外胚层板
原肠胚外胚层
胚胎发育
胚胎发育：
➢ 定义：从受精卵到孵化或出生的过程。
➢ 过程：
受精卵
桑椹胚
囊胚
原肠胚
器官发生
神经轴胚期
囊胚和原肠胚形成图
胚胎表面的未来器官分别图谱（fate map）
➢ 囊胚期&原 肠胚初期
➢ 活体染色或 炭粒标记
（二）神经管的细胞增殖
神经管细胞的增殖
柱状上皮
假复层上皮
（假复层上皮：又称为神经上皮或增殖上皮）
神经细胞的分化：
途径： 神经上皮细胞
成神经元细胞 成神经胶质细胞
时期：迁移之前。
神经元 神经胶质
（三）神经管细胞的迁移
神经管细胞的迁移
➢ 神经胚：经历了神经胚形成过程的胚胎。
神经胚的发育-早期形态发生
器官形成期（鸡胚）
神经胚的发育-神经板期
神经胚的发育-神经褶期
神经胚的发育-神经管期
神经诱导 -神经诱导的普遍性
神经诱导 -初级胚胎诱导实验
神经诱导 -神经诱导的分子基础
神经管正在愈合， 上部将发育成脑， 下部发育成脊髓。
神经管基本闭合，在脊柱底部可见小的开口。
心脏开始搏动
56天胚胎，器官已经形成。
➢ 前神经孔&无脑畸形
➢ 后神经孔&脊髓二裂
三．神经嵴的迁移
神经嵴细胞的迁移部位
头部神经嵴细胞的迁移
头部神经嵴细胞的迁移路线
鸡胚的躯干部神经嵴细胞的迁移
一．神经胚发育概述
神经系统的组织发生过程：
神经系统
神经管 神经胚 神经嵴
外胚层板
原肠胚外胚层
胚胎发育
胚胎发育：
➢ 定义：从受精卵到孵化或出生的过程。
➢ 过程：
受精卵
桑椹胚
囊胚
原肠胚
器官发生
神经轴胚期
囊胚和原肠胚形成图
胚胎表面的未来器官分别图谱（fate map）
➢ 囊胚期&原 肠胚初期
➢ 活体染色或 炭粒标记
（二）神经管的细胞增殖
神经管细胞的增殖
柱状上皮
假复层上皮
（假复层上皮：又称为神经上皮或增殖上皮）
神经细胞的分化：
途径： 神经上皮细胞
成神经元细胞 成神经胶质细胞
时期：迁移之前。
神经元 神经胶质
（三）神经管细胞的迁移
神经管细胞的迁移
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Developmental Biology
2.脊髓沿 -V轴线的分化 脊髓沿D- 轴线的分化 脊髓沿
脊髓沿背- 脊髓沿背-腹轴线的不同区域的细 胞有不同的发育命运. 胞有不同的发育命运
Developmental Biology
BMP4,BMP7
脊髓沿D- 轴分化的机制 脊髓沿 -V轴分化的机制
腹部命运:决定于来自脊索和 腹部命运:决定于来自脊索和floor plate的信号.将脊索置于脊髓的侧面或背 的信号. 的信号 其接触的脊髓部位将形成第二个floor 部,其接触的脊髓部位将形成第二个 plate, 附近分化出 附近分化出motor neuron, 但背部标 志基因pax3和pax7的表达受抑制. 腹部信 的表达受抑制. 志基因 和 的表达受抑制 号分子是Sonic Hedgehog,其不同的浓度 号分子是 , 决定了不同的腹部命运(高浓度诱导 高浓度诱导motor 决定了不同的腹部命运 高浓度诱导 neurons,而低浓度诱导 neurons). 而低浓度诱导C. 而低浓度诱导 . 背部命运: 背部命运:决定于来自神经管形成中背 部外胚层产生的BMP4和BMP7,它们能够 部外胚层产生的 和 它们能够 诱导脊髓背部细胞表达BMP4和Dorsalin-1. 诱导脊髓背部细胞表达 和 . 背,腹部信号分子间的互作提供了脊髓 细胞分化的位置信息.如将notochord去除 细胞分化的位置信息.如将 去除 的表达区就向腹部扩展. 后,Dorsalin的表达区就向腹部扩展. 的表达区就向腹部扩展
Developmental Biology
神经管中的netrin分泌蛋白对连合神经神经元轴突的生 分泌蛋白对连合神经神经元轴突的生 神经管中的 长具有吸引作用
Developmental Biology
体节生骨区中的ephrin对motor neuron的生长起排斥作用 对 体节生骨区中的 的生长起排斥作用
Developmental Biology
轴突绝缘层-髓鞘 轴突绝缘层-髓鞘(myelin sheath): :
由神经胶质细胞围绕axon形成的多层膜系统,以防止电脉冲 形成的多层膜系统, 由神经胶质细胞围绕 形成的多层膜系统 在传输过程中损耗.外周神经元的髓鞘由Schwann cell形成,而 形成, 在传输过程中损耗.外周神经元的髓鞘由 形成 中枢神经元oligodendrocytes形成. 形成. 中枢神经元 形成
Developmental Biology
Hox基因在不同的后脑区域有不同的表达谱 基因在不同的后脑区域有不同的表达谱 基因在不同的
Developmental Biology
Hox基因在菱脑原节表 基因在菱脑原节表 达的转基因动物模型
Hoxb2的一个增强子使 的一个增强子使 lacZ在r3和r5中表达;而 中表达; 在 和 中表达 Hoxb1的一个增强子使碱 的一个增强子使碱 性磷酸酶在r4表达 表达. 性磷酸酶在 表达.
Developmental Biology
神经管形成的起始: 神经管形成的起始:来自背部中胚层的信号诱导预
置神经板边缘的细胞的背测收缩, 置神经板边缘的细胞的背测收缩,而预置的表皮细胞向 中线移动,使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶. 中线移动,使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶.
Developmental Biology
Developmental Biology
一,神经管的形成
神经管(neural tube)是中枢神经系统的原基,其形成 是中枢神经系统的原基, 神经管 是中枢神经系统的原基 称为neurulation.其方式分 称为 . 方式分primary neurulation和 和 secondary neurulation两种. 两种. 两种 1. Primary neurulation: 由外胚层细胞增殖, 由外胚层细胞增殖,内陷并最终离开外胚层表面而形 成中空的神经管. 成中空的神经管.绝大多数脊椎动物前部神经管的形成采 用此种方式. 用此种方式.
SHH BMP4,BMP7 BMP4 Dorsalin-1
SHH
Developmental Biology
五,神经元的生长和凋亡
1.神经元的结构 神经元的结构
神经元一般包括4个组成部分: 神经元一般包括 个组成部分:soma, dendrites, axon, growth cone. 个组成部分
Developmental Biology 外胚层细胞的命运: 中线区的细胞将形成脑和脊髓; 外胚层细胞的命运:背部中线区的细胞将形成脑和脊髓;中线区
外侧的细胞将生成皮肤;上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞 外侧的细胞将生成皮肤;上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest),它们将迁移各处形成外周神经元,色素细胞,神经胶质细胞等. ,它们将迁移各处形成外周神经元,色素细胞,神经胶质细胞等.
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昆虫肢体中跨膜蛋白semaphorin 昆虫肢体中跨膜蛋白 对感觉神经元的生长起排斥作用
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神经营养因子的作用
由靶细胞分泌的NGF,BDNG,NT-3/4/5等是近距离趋向因子,某种 , 等是近距离趋向因子, 由靶细胞分泌的 , 等是近距离趋向因子 因子对一种神经元起吸引作用,但可能对另一种神经元起排斥作用. 因子对一种神经元起吸引作用,但可能对另一种神经元起排斥作用.
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2. Secondary Neurulation
特点: 特点:神经管由胚 胎内细胞组成的实心索 中空而成. 中空而成. 鸟类,哺乳类, 鸟类,哺乳类,两 栖类动物胚胎的后部神 经管及鱼类胚胎的全部 神经管的形成采取此种 方式. 方式.
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2. Guidance for axon growth 神经轴突的 生长首先决定于 其自身表达的基 因产物. 因产物.
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神经轴突的生长也决定于其所处的环境因素 神经轴突的生长也决定于其所处的环境因素(environmental cues), 环境因素 某些因素具有吸引作用,而某些具有排斥作用. 某些因素具有吸引作用,而某些具有排斥作用.这些环境因素包括 其伸展途径中的组织结构,胞外基质成分,相邻细胞的表面特性. 其伸展途径中的组织结构,胞外基质成分,相邻细胞的表面特性.
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3. Synapse formation
当神经元的生长 锥抵达靶位(肌细胞 肌细胞, 锥抵达靶位 肌细胞, 其它神经元,腺体)时 其它神经元,腺体 时, 将在二者间形成特化 的连接,即神经突触. 的连接,即神经突触. 如运动神经元与肌细 胞间将形成neuro胞间将形成 muscular junction.
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第三章
神经系统的发育
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问答题 试述原肠化过程中的细胞运动有哪些? 1.试述原肠化过程中的细胞运动有哪些? 斑马鱼胚盾等的作用是什么? 2.斑马鱼胚盾等的作用是什么? 三个胚层的分化情况如何? 3.三个胚层的分化情况如何?
Primary neurulation的过程 的过程
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神经管形成的 扫描电镜图
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神经管与相邻外胚层细胞分离可能与细胞粘连分子有关
Hale Waihona Puke Developmental Biology
神经管沿A 神经管沿 -P 轴线依次 闭合, 闭合,完成形 成过程. 成过程.
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四,神经元的分化
1.神经元命运的确定-lateral inhibition 神经元命运的确定- 神经元命运的确定
跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神经元命运确定中起关键作用. 和 的相互作用在神经元命运确定中起关键作用. 跨膜蛋白 的相互作用在神经元命运确定中起关键作用 二者互作后, 通过一系列反应抑制NeuroD和Neurogenin的表达. 的表达. 二者互作后,Notch通过一系列反应抑制 通过一系列反应抑制 和 的表达 Neurogenin是激活 是激活Delta表达所必需的. 表达所必需的. 是激活 表达所必需的
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人类胚胎的神经管闭合缺陷症
不同区域的神经管的封口时间不同.第二区封口失败,胚胎的前脑不发育, 不同区域的神经管的封口时间不同.第二区封口失败,胚胎的前脑不发育,即 致死性的无脑症; 区不封口导致脊柱裂口症. 致死性的无脑症;第5区不封口导致脊柱裂口症. 区不封口导致脊柱裂口症 Sonic Hedgehog,Pax3等因子是神经管闭合所必需的.孕妇服用叶酸和适量的 等因子是神经管闭合所必需的. , 等因子是神经管闭合所必需的 胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险. 胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险.
斑马鱼神经管的形成
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神经诱导作用 二,神经诱导作用
anizer mesoderm 诱导神经管的形成
两栖动物胚胎胚孔背唇诱 导第二胚轴形成的作用叫做 primary embryonic induction
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主要胚胎诱导作用也存在于其它物种上 鸭的Hensen`s node移植到鸡胚上诱导一个次级胚轴形成 鸭的 移植到鸡胚上诱导一个次级胚轴形成
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三,神经管的分化
1.脑的分区 脑的分区
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2. 后脑的分区
脊椎动物后脑一般都再 分出多个菱脑原节 菱脑原节(rhom分出多个菱脑原节 bomeres),每个菱脑原节是 每个菱脑原节是 一个发育单位, 一个发育单位,节内的细胞 可交换,而节间不能交换. 可交换,而节间不能交换. 后脑产生控制面部和颈 部的神经, 部的神经,其产生的神经嵴 细胞分化出周边神经和面部 骨骼和结缔组织. 骨骼和结缔组织.