(高考生物)神经生物学综述(原创)湘雅医学院
神经生物学知识点总结

神经生物学知识点总结神经生物学是研究神经系统结构、功能和发育的学科,涵盖了广泛的知识领域,包括神经细胞、神经网络、神经递质等。
本文将对神经生物学的一些重要知识点进行总结。
1. 神经细胞结构与功能神经细胞是神经系统的基本组成单位,主要包括细胞体、树突、轴突和突触等部分。
细胞体内含有细胞核和细胞器,负责细胞的代谢和调控活动。
树突负责接收其他神经细胞的输入信息,轴突负责传递神经冲动,而突触是神经元之间的连接点,通过神经递质传递信号。
2. 神经系统的分层结构神经系统可以分为中枢神经系统(包括大脑和脊髓)和周围神经系统(包括神经和神经节)。
中枢神经系统负责整体的调控和控制,而周围神经系统则将信息传递到中枢神经系统或从中枢神经系统传递出来。
3. 神经冲动的传导神经冲动是神经细胞内部产生的电信号,可以在神经细胞内传导,也可以通过神经元之间的突触传递。
神经冲动的传导是由离子通道的开闭所控制的。
当神经冲动到达轴突末端时,会释放出神经递质,通过突触传递到下一个神经元。
4. 突触可塑性突触可塑性是指神经元之间连接强度的可变性。
它可以通过长期增强或长期抑制来增加或减少神经元之间的连接。
突触可塑性在学习和记忆等认知功能中起重要作用。
5. 神经递质神经递质是神经冲动在突触传递时释放的化学物质,它可以兴奋或抑制相邻神经元。
常见的神经递质有乙酰胆碱、多巴胺和谷氨酸等。
神经递质的释放和清除是神经信号传递过程中不可或缺的环节。
6. 神经发育神经发育是指神经系统在胚胎和幼年阶段形成和成熟的过程。
这个过程中包括神经细胞的生成、迁移和分化,以及神经突触的形成和重塑。
神经发育的异常可能导致神经系统功能障碍。
7. 神经系统疾病神经系统疾病包括神经退行性疾病(如帕金森病和阿尔茨海默病)、神经感染性疾病(如脑膜炎和脊髓灰质炎)以及神经精神疾病(如抑郁症和精神分裂症)等。
这些疾病的发生和发展与神经生物学的异常有关。
总结:神经生物学牵涉到神经细胞的结构与功能、神经系统的分层结构、神经冲动的传导、突触可塑性、神经递质、神经发育以及神经系统疾病等多个方面。
上肢局部解剖--腋窝

内侧:有腋静脉
外侧:有臂丛外侧束 和后束
腋动脉Axillary artery
腋动脉的分支:
第2段
胸肩峰动脉 Thoracoacromial artery
胸外侧动脉 Lateral thoracic artery
胸肩峰动脉 胸外侧动脉
腋动脉第二段的毗邻
模式图
临床要点:
1.乳腺癌根治手术注意事项: 1)勿伤及腋静脉主干和头静脉末段 2)勿伤及胸长神经(清除前群淋巴结) 3)勿伤及胸背神经(清除后群淋巴结)
2.腋神经损伤
3.腋路臂丛阻滞麻醉
(三)臂部
1、臂部的浅层结构
头静脉
贵要静脉
2、臂部的深层结构
臂部肌 神经 血管
(前面观)
臂部肌
肱三头肌
贵要静脉 肘正中静脉
3.肘窝The cubital fossa
(1)定义:
指位于肘前区的 尖朝向上肢远端 的三角形凹陷
(2)境界:
上界:肱骨内外上髁的连线
A line connecting the two humeral epicondyles
下外侧界:肱桡肌 Brachioradialis
下内侧界:旋前圆肌 Pronator teres
臂丛 Brachial Plexus
根 root : 5 干 stem :3 股 strand :6 束cord :3 支branch :5
组成
臂丛
分部:锁骨上部、下部
上部:包括臂丛 的根、干、股
下部:为臂丛的 三束
臂丛的分支:5大分支
正中神经
Median nerve
尺神经
Ulnar nerve
NGF_BDNF及受体trkA_trkB_trkC在正常猴脊髓的表达

Sep.2002 18(3) 240~242神经解剖学杂志(Chinese Journal of Neuroanatomy)NGF、BDNF及受体trkA、trkB、trkC在正常猴脊髓的表达¹伍校琼 李昌琪 刘 丹 蔡维君 罗学港(中南大学湘雅医学院 神经生物学研究室,长沙410078)摘 要 采用免疫组织化学方法观察了神经生长因子(NGF),脑源性神经营养因子(BDNF)以及NGF家族因子受体trkA、trkB、trkC的免疫阳性反应在正常猴脊髓的分布。
结果表明:NGF免疫反应阳性的神经元在脊髓灰质各层中均有分布,灰、白质内也可见较多的NGF免疫反应阳性的胶质细胞。
BDNF在脊髓各型神经无有明显的表达,特别是前角运动神经元。
trkA、trkB、trkC的免疫阳性反应产物主要分布在灰质的神经元及胶质细胞。
本实验结果揭示了在正常猴脊髓中神经营养因子(NGF、BDNF)及受体trkA、tr kB、trkC的表达状况,提示这些神经营养因子及受体在维持猴脊髓神经元的正常生理功能中具有重要作用。
关键词 神经营养因子 神经营养因子受体 免疫组织化学 脊髓 猴THE EXPRESSION OF NEUROTROPHIC FACTORS(NGF、BDNF)AND RECEPTORS, TrkA,TrkB AND TrkC IN THE SPINAL CORD OF THE MONKEYW u X iaoqiong,L i Changqi,L iu Dan,Cai W eij un,L uo X uegang(Department of Neurobiolog y,Xiang Ya M edical College,Central South University,Changsha410078)Abstract T o inves tigate the expression of neurotrophic factor s and their receptors in th e spinal cord of adult monk ey,im muno-histoch emis try w ith antibodies again st neurotrophic factors nerve grow th factor(NGF),brain derived neu rotr op hic factor (BDNF)and the neurotrophic factor r eceptors,trkA、trkB and trkC w as us ed.NGF immu noreactive positive neurons w ere pr e-sen t in all the laminae of g rey m atter,glial cells in the grey and wh ite matter w ere positively stained for NGF.BDNF immun or e-active pos itive neurons w ere obs erved in differen t neu rons of spinal cord,especial in m otoneurons,trkA、trkB and trkC im-munoreactivity w as obs erved in neurons and glial cells of the g rey matter.T he data suggest th at neu rotroph ins may play an im-portant role in maintain ing th e physiolog ical fun ction of neu rons in th e spinal cord.(Figu res a~h on plate50) Key words neurotrophic factor s,neurotroph ic receptors,immu nohistoch emis try,s pinal cord,monkey 神经生长因子(NGF)和脑源性神经营养因子(BDNF)属于神经营养因子家族的成员,它们对维持神经元的存活、生长、分化以及损伤后修复与再生有非常重要的作用[1]。
小胶质细胞及其在阿尔茨海默病中的作用_邓小华

第27卷第4期2007年8月国际病理科学与临床杂志In ternati onal Journal ofPat h ol ogy and C li n i calM ed ici neVo.l27N o.4Aug.2007¹小胶质细胞及其在阿尔茨海默病中的作用邓小华综述罗学港审校(中南大学湘雅医学院人体解剖学与神经生物学系,长沙410013)[摘要]阿尔茨海默病(AD)是一种常见的老年神经变性疾病,病因十分复杂。
目前多数学者认为:B2淀粉样蛋白沉积使得神经胶质细胞活化引起脑内慢性炎症反应可能是AD发病的核心病理机制之一。
在AD炎症过程中,渉及到诸多细胞如小胶质细胞、星形胶质细胞及神经元参与,小胶质细胞则是其最主要的炎症细胞,小胶质细胞被B2淀粉样蛋白(A B)激活,产生大量致炎性细胞因子和神经元毒性介质,从而诱发脑内炎症反应,导致神经元损伤、死亡。
A B的持续存在,小胶质细胞被持续激活,形成炎症发生和持续的恶性循环,最后导致AD的发生发展。
[关键词]阿尔茨海默病;小胶质细胞;炎症;老化;B2淀粉样蛋白[中图分类号]R741[文献标识码]A[文章编号]167322588(2007)0420332204M icrogli a and its rol es i n A lzhei m er.s d isea seDENG X i a o2hua,L UO Xue2gang(D e part m ent of Ana t o m y and N eurobi ology,Xiangya Sc h ool of M e d ici n e,Centra l Sou t h Un i versit y,Changs ha410013,Ch ina)[Ab stract]A lz hei m er.s disease(AD)is the most co mmon neurodegenerati o n d isease of ol d age, the cause ofwhich is ver y co mp licated.A t presen,t most of scholars t h i n k that the deposit of B2a myloi d make the acti v ation of neuroglial ce lls,wh ich trigger the chronic infla mmator y reacti v ity in AD bra i n.A lot of cells such asm icroglia,astr ocyte and neuron are involved i n the process ofAD,m icroglial cells are the most i m portant cells i n AD brain.M icroglia can be acti v ated by B2a myloid protein.Th i s acti v ation can produce f u rther release of pro2i n fla mma tory cytokines and toxic mediators thatm i g h t i n duce i n fla mm a2 tor y responses i n AD brai n and m i g ht contri b u te to neur ona l i n j u ry and death.A B and acti v ated m icroglia persist and thus i n itiate a vicious c ircle of i n fla mmatory pr ocesses,wh ich fina ll y leads to the developmen t and progression of AD.[K ey w ord s]A lz hei m er.s d isease;m icroglia;i n fla mmati o n;aging;B2a myloi d[Int J Pathol ClinM ed,2007,27(4):0332204]1小胶质细胞1.1小胶质细胞的个体发生及形态特征小胶质细胞广泛分布于中枢神经系统,占胶质细胞总数的5%220%,在整个脑实质区均可见,在灰质中分布比白质多5倍。
2024年高考生物复习专题题型归纳解析—长句作答类

2024年高考生物复习专题题型归纳解析—长句作答类高考中生物强调能力立意。
全国卷尤其注重考查考生的表达能力,要求考生能运用文字、图表以及数学方式描述生物学方面的内容。
长句表达表面上考查考生的表达能力,其实质是对思维推理的逻辑性、科学性及全面性的考查。
长句表达是考生的弱项,往往失分严重。
长句作答类试题可以分为原因类试题和依据类试题,原因类试题从题干事实出发,利用科学思维进行合理推断,依据类试题先作判断,再给出判断依据、理由。
【题型1】原因分析类【典例分析1】(2023·江苏·统考高考真题)帕金森综合征是一种神经退行性疾病,神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。
研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异,如图所示。
为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,进行了一系列研究。
请回答下列问题:(4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。
如图1所示,溶酶体膜的对H+具有屏障作用,膜上的H+转运蛋白将H+以的方式运入溶酶体,使溶酶体内pH小于细胞质基质。
TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶酶体内pH约为4.6.据图2分析,TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能,原因是。
(5)综上推测,TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因,理由是。
【答案】(4) 磷脂双分子层主动运输TMEM175蛋白结构变化使其不能把溶酶体中多余的氢离子转运到细胞质基质中,进而使溶酶体中的pH下降,而pH会影响酶的活性,影响溶酶体的消化功能,(5)TMEM175蛋白结构的改变导致无法行使正常的功能,即使得溶酶体中的氢离子无法转运到细胞质基质,导致溶酶体中的pH下降,影响了溶酶体中相关酶的活性,导致细胞中α-Synuclein 蛋白无法被分解,进而聚积致病。
【详解】(4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。
如图1所示,溶酶体膜的磷脂双分子层对H+具有屏障作用,膜上的H+转运蛋白将H+以主动运输的方式运入溶酶体,使溶酶体内pH小于细胞质基质,维持其中pH的相对稳定,TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶酶体内pH约为4.6,图中显示,,TMEM175蛋白结构改变将不能把溶酶体中多余的氢离子转运到细胞质基质中,进而使溶酶体中的pH下降,而pH会影响酶的活性,影响溶酶体作为消化车间的功能。
医学神经生物学知识点

医学神经生物学知识点一、神经细胞的结构与功能神经细胞是构成神经系统的基本单位,主要由细胞体、轴突和树突组成。
细胞体是神经细胞的主要部分,含有细胞核和细胞质,负责细胞代谢和蛋白质合成。
轴突是神经细胞的传导部分,负责将信号从细胞体传递到其他神经细胞或靶细胞。
树突是接收信号的部分,它们具有很多分支,增加了神经细胞与其他细胞之间的联系。
二、神经传递过程神经传递是指神经细胞之间的信息传递过程。
当神经细胞受到刺激时,会产生电信号。
这些电信号通过轴突传递,并通过神经递质在神经细胞之间传递。
神经递质通常分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质。
兴奋性神经递质会导致目标细胞产生电信号,而抑制性神经递质则抑制目标细胞的活动。
三、脑的结构与功能人类的大脑分为左右两个半球,主要负责思维、意识和感知等高级功能。
脑干位于大脑的底部,控制基本的生理功能,如呼吸、心跳和消化。
小脑位于颅后窝,协调肌肉活动和平衡。
大脑皮质是大脑表面的灰质区域,包含大量的神经元,负责感知、记忆、思考和语言等复杂功能。
四、神经系统疾病与治疗神经系统疾病包括脑卒中、帕金森病、阿尔茨海默病等。
脑卒中是由于脑血管破裂或堵塞导致的脑部供血不足,可以导致瘫痪和认知障碍。
帕金森病是一种运动障碍性疾病,主要由于多巴胺神经元的损失而引起。
阿尔茨海默病是老年痴呆的一种形式,特征包括记忆力下降和认知功能障碍。
治疗神经系统疾病的方法包括药物治疗、手术和康复治疗等。
药物治疗常用于改善症状和控制疾病的进展。
手术常用于治疗脑肿瘤、脑出血等需要手术干预的疾病。
康复治疗旨在帮助病人恢复运动功能、语言能力和日常生活能力。
五、神经生物学研究的进展随着医学技术的不断发展,神经生物学研究取得了巨大的进展。
例如,神经成像技术可以通过扫描脑部活动来了解特定区域在认知和行为过程中的作用。
基因编辑技术使得科学家能够研究特定基因与神经系统功能之间的关系。
神经干细胞研究为治疗神经系统疾病提供了新的途径。
六、结语神经生物学是研究神经系统的结构和功能的领域,它对于我们理解人类思维、行为和疾病治疗等方面具有重要意义。
神经富亮氨酸重复蛋白家族研究进展

生命科学研究
2010年6月Life Science Research
V01.14 No.3 June 2010
·综述·
神经富亮氨酸重复蛋白家族研究进展
唐兰花8,赵树山8,罗学港b,黄 河矿
(中南大学湘雅医学院a.组织学与胚胎学系,b.人体解剖与神经生物学系,中国湖南长沙410013)
摘要:神经富亮氨酸重复(neural leucine.rich repeat。NLRR)蛋白家族是一类进化上保守、功能多样的I型
NLRR家族的一些主要结构域有LRR、 IgC2、FNⅢ、RGD、AFR和/或CFR、胞内区等, 然而并非每个成员都含有所有的结构域,如图3 所示.
2.2.1 LRR
(L/fe Science Research,2010,14(3):268.277)
在神经系统的形态发生中,细胞黏附分子起 重要作用,比如神经发育过程中的轴突目标识 别、轴突导向和细胞分化等.细胞黏附分子可以
分为免疫球蛋白超家族、钙粘蛋白超家族、整合 素家族、选择素家族、LRR超家族等.LRR超家 族是一类含有多个LRR结构域的超家族.1985
万方数据
第3期
唐兰花等:神经富亮氨酸重复蛋白家族研究进展
年,LRR结构域首次被Takahashi等在人类血浆 富亮氨酸0【.2.糖蛋白中得到确认【11.随着研究 的进展,数据库PFAM、PRINTS、SMART和 InterPro中已有6 000多个含有LRR模体的蛋白【2】, 且LRR超家族作用广泛,如LRR—RLKs(1eucine. rich repeat receptor.1ike kinases)在蛋白质一蛋 白质的相互作用中发挥着重要作用…;FLRT (fibronectin—leucine.rich transmembrane)可以在细 胞表面和其他蛋白相互作用,并调节细胞内基因 的表达一J.TLRs(Toll.1ike receptors)中的LRR 结构与分子识别有关,这使TLRs在先天性免疫 中发挥着重要作用…;NGL(netrin.G ligand)可以 调节神经突起的生长和突触形成i5].
《神经生物学》学习总结

从辨证唯物主义的观点出发,任何自然现象的发生都有其运动规律和物质基础。
人类的心理现象和心理活动都不是神秘的、不可知的,它们都是神经系统活动(特别是人类的大脑活动)的结果。
学习神经生物学就是要从最基本的生物学角度树立科学的世界观和方法论,从最基本的角度探索人类心理的奥秘,开发人类的潜能,为人类的自身的发展提供强有力的支持。
第一部分第一章1细胞:细胞是人体和其他生物体结构和功能的基本单位(神经细胞是特化的即已经高度分化的细胞),人和其他多细胞生物体的细胞,在结构和功能上出现各种各样的分化,由分化的细胞组成具有专门功能的组织、器官和系统,在神经系统的主导之下,并且互相协调统一,进行完整的生命过程;2细胞膜的基本结构:细胞膜主要由脂质、蛋白质、糖类组成;蛋白质与细胞膜的物质转运有关----载体、通道、离子泵等;与辨认和接受细胞环境中特异的化学刺激有关----受体;具有酶的催化作用----如腺苷酸环化酶、Na+-K+ATP酶;与细胞免疫功能有关----如红细胞表面的血型抗原等;3 细胞膜的功能:细胞膜是细胞与外界环境的界膜,是物质转运、能量传送、维持细胞代谢和动态平衡的枢纽,物质的转运功能: 1)单纯扩散一些小分子脂溶性物质从浓度高的一侧通过细胞膜扩散到低的一侧-----不需要能量和其它物质的参与如常见的气体分子;2)易化扩散一些难溶于脂质的物质,在细胞膜蛋白质的帮助下,从浓度高的一侧通过细胞膜扩散到低的一侧----需要细胞膜蛋白质的参与,但不需要能量;载体协助扩散---葡萄糖、氨基酸的扩散;通道扩散------神经细胞膜在活动中对离子的通透作用;3)主动转运:细胞膜通过本身的某种耗能过程,将某些物质或离子由低浓度侧移向高浓度侧的过程;它需要细胞代谢提供能量,也需要镶嵌蛋白质(泵)的参与;4)入胞作用和出胞作用:入胞作用----大分子物质和物质团块通过细胞膜的运动,从细胞外进入细胞内的过程;出胞作用----大分子物质和物质团块通过细胞膜的运动,从细胞内排出细胞外的过程(如神经递质的释放);受体功能:细胞膜受体是镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质,它与环境中的特定结构的物质(信息)相结合,引起细胞内一系列的生物化学反应和生理效应(如兴奋传递过程中的递质受体);4基本组织:组织是指构造相似、功能相关的细胞、细胞间质所组成的结构;人体的组织可以分为:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织;是构成器官的基本结构,故称为基本组织;5神经组织:神经组织由神经细胞和神经胶质细胞组成;神经细胞是是神经组织的主要成分,具有接受刺激产生兴奋和传导神经冲动的功能;因此,神经细胞是神经组织的基本功能单位,神经胶质细胞在神经组织中起支持、营养、联系的作用;(神经,神经核,神经节,灰质,白质也属于组织)6器官:是指由几种不同的组织结合在一起,形成具有一定形态,执行一定功能的结构;如:脑(脑干,大脑,间脑等)、脊髓、,神经,心、肺、肝、肾、脾、胃;7系统:许多在结构和功能上有密切联系的器官,按一定的顺序排列在一起,共同执行某种特定的功能,即为系统;如口腔、食道、胃、小肠、大肠、肛门、肝、胰等器官组成人体的消化系统,执行消化和吸收功能;人体有运动系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、神经系统、感觉器官等九个;神经系统是人体功能活动的主导系统,机体在神经系统的调节和控制之下,通过神经调节和体液调节的方式,作为统一的整体活动;第二章1神经系统:由中枢神经系统和周围神经系统组成; 接受,识别,整合体内,外环境传入的信息,调节机体各系统的功能,维持个体的生存和种族的繁衍;2中枢神经系统有脑(位于颅腔)和脊髓(位于椎管)组成;外被有三层连续的脑脊膜(硬膜,蛛网膜,软膜)3脊髓:上端在枕骨大孔处与延髓连接;下端齐第12胸椎至第3腰椎(由此可以认为,在人体的发育过程中,神经系统与运动系统的发育不同步);两侧有31对脊神经附着;故为31个节段(颈段8节,胸段12节,腰段5节,骶段5节,尾节1,与人体的体节相对应);4脊髓内部分别形成灰质和白质;灰质:神经元及其突起共同组成;白质:由神经纤维构成的传导束(有上行传到束和下行传导束)组成;5脊髓灰质: (由神经元的胞体组成)在脊髓内部呈”蝴蝶形”结构,每侧前部扩大为前角,与前根相连,前根为传出纤维,属于远动行成分);后部狭长为后角(与后根相连,后根为传入纤维,属于感觉性成分);在胸-腰段脊髓节段的前后角之间有向外突出的侧角(交感神经起源);中央管前后的灰质相互连接称灰质连合.中央管为神经管发育为中枢神经系统遗留的管状结构;6脊髓白质:(由神经纤维构成) 由前索,后索,侧索组成;它们中起止相同,功能相同的神经纤维构成一条传导束(通路),包括上行(脊-脑感觉信息)传导通路和下行(脑-脊运动信息)传导通路,它们位于灰质的周边;紧贴灰质边缘的是短距离的传导纤维(起止于脊髓上下节段,起联系上下节段的作用)是固有束;7脑: 由大脑,间脑,小脑,脑干组成;脑干自上而下为中脑,脑桥,延髓组成;由神经元胞体为主形成的大脑,小脑表面的皮质(灰质);由神经元深入脑实质聚集成的团块结构(脑神经核团); 脑内神经元发出的突起及脊髓神经元,脊神经节神经元突起形成的纤维束(白质,也称传导束,传导通路) ;脑干的灰质结构主要有:与脑神经(Ⅲ-ⅩⅡ)相关的神经核;脑干的白质纤维束:有上行传导束和下行传导束;另外,脑干网状结构是界与灰质与白质的神经组织)8脑干网状结构:为脑干内灰质与纤维之间的区域,纤维纵横交织,并分布大量的神经元胞体故得名;其内有上行激活系统,生命中枢;它参与躯体的运动与感觉,内脏活动调节,控制脑的觉醒与睡眠,机体的节律性活动和神经内分泌;9小脑:参与运动的协调与控制,但不参与运动的启动(非随意);一旦小脑受到损害,机体的协调活动就会发生障碍(如注意性震颤,问题:与静止性震颤的神经机制有何不同?); 10大脑:由左右大脑半球组成,通过横行的神经纤维板--胼胝体相连;大脑分4个叶(额,顶,颞,枕叶)和脑岛;大脑表面为灰质,隆起为”回”,凹陷为”沟”;11大脑深部为白质,由联络系,投射系,连合系3部分纤维组成;以投射束最重要,由联系大脑皮质和皮质下中枢的上行,下行纤维组成,集中于内囊部位(易发生中风的部位);12-1大脑表面的灰质也称皮质,分化成为特殊的功能区-----脑中枢;有躯体感觉中枢,躯体运动中枢,听中枢,视中枢,平衡中枢,嗅觉中枢,语言中枢;语言中枢又分化为与视,听,读,写有关的视觉性,听觉性,运动性,书写语言中枢;12-2人类大脑皮层的发达从两个方面体现出:(1)沟回的出现,使其表面积得到了较大的发展;(2)特殊功能区的分化13边缘系统:从发生上由古皮质,旧皮质演化成的结构------包括梨状皮质,内嗅区,隔区,眶回,扣带回,胼胝体下回,海马回,海马,杏仁核,视前区,下丘脑乳头体----部分大脑核团及部分皮质区构成围绕间脑的环周结构-----与情绪,记忆等有关;14外周神经系统也称为周围神经系统:指脑和脊髓以外的神经结构;由神经节和神经组成;脊,脑神经:与脊髓,脑相连:分布与躯体的骨骼肌,皮肤等参与躯体的感觉与运动;内脏神经:也与脑,脊髓相连,分布与内脏器官的心肌,平滑肌,腺体等;15-1脑神经12对:对称性分布于头,颈,躯干,四肢;脊神经31对:颈神经C1-8对,胸神经T1-12对,腰神经L1-5对,骶神经S1-5对,尾神经1对;15-2脊神经由与脊髓相连的前根、后根合并而成,从椎间孔穿出椎管;前根为前角运动神经元发出的传出性突起组成;后根为传入性神经,与脊髓的后角相关连;15自主神经系统:为内脏神经的感觉和运动神经部分,主要分布于内脏,心血管,腺体;内脏运动神经系统的活动因较不受随意控制而得名;16在血液和神经组织之间存在一道屏障------血脑屏障; 人体内除血脑屏障之外,还有血-睾屏障和胎盘屏障,对人类的生存有极其重大的意义;17神经系统是进化的产物:单细胞动物(如草履虫)的细胞虽然对刺激产生反应,但它不是专门的神经细胞;海绵动物(海绵)是最原始的多细胞动物,但细胞分化程度低,也没有典型的神经细胞; 原始神经元最早出现在腔肠动物(如水螅),突起相互交叉连接呈网状;构成了弥散神经系统; 节状神经系统--------神经元只集合为若干神经节节肢动物;(如虾)的节状神经系统; 另外还出现了神经胶质细胞,对神经元起绝缘,支持,营养等作用; 梯状神经系统---扁形动物(如涡虫)的神经细胞集中形成两条并列的神经索,通过横向的神经联系. 管状神经系统---脊索动物在个体发生中,由外胚叶的神经板凹陷封闭围成神经管发育而成;脊椎动物及人的脊髓的中央管和脑室就是管状神经系统的证明;在管状神经系统的脑部进化中,端脑,间脑,中脑,小脑,延脑虽然都有逐步集中和增大,但更为重要的是在大脑两个半球表面的大脑皮质的出现和发展.高等的哺乳动物的大脑皮质虽然已有相当程度的发展,但人的大脑皮质不但面积大而且厚,其分化程度也很高;18人脑功能的可塑性: 一般认为,高等哺乳动物脑所实现的行为多数是定型化的;它们后天的习得性行为很少;而人脑的功能在出生后还有很长的发育成熟阶段;人脑的这种可塑性在外界环境的作用下,大致在15-17岁才达到高峰.这表明,人脑在出生后还有为动物所不能比拟的发展潜能;即存在巨大的可塑性;但可塑性存在着临界期;狼孩的发现及后来的研究结果证实了这一点;18-2人学习的黄金时期是3岁以前,最好从新生儿期开始教育。
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(生物科技行业)神经生物学综述(原创)湘雅医学院神经干细胞定向诱导分化研究进展以及其在帕金森病治疗中的临床应用【摘要】神经干细胞有自我复制及多向分化潜能,在遗传物质控制及多种外来信号的调控下体外培养易获得细胞形态结构及功能成熟的多巴胺能神经元,成为近几年来兴起并得到快速发展的干细胞移植治疗帕金森病的理想种子细胞。
在对帕金森病的神经干细胞移植治疗中,移植干细胞的数量及定向想向多巴胺能神经元分化的比率是必须解决的问题,因而有效的神经干细胞体外增殖与多巴胺能神经元的大量定向诱导分化是解决问题的关键所在。
【1】目前神经干细胞定向诱导还处于实验室阶段,但是笔者相信伴随分子生物学技术的应用和发展,以及对NSCs分化本质的不断认识,NSCs定向分化为DA能神经元的基因调控机制研究将会得到进一步深入。
认为在不久的将来,随着这些机制的逐渐被阐明,就可能通过人为地控制NSCs分化的各种因素将其高效、定向诱导分化为DA能神经元,最终达到有效缓解甚至彻底治疗PD的目的。
一、对神经干细胞定向分化在帕金森病治疗中作用的发现与肯定神经干细胞通过培养增殖,在细胞内外信号调控诱导下可以定向分化为多巴胺能神经元,产生大量有中枢功能的神经元,可以补充或替代患者受损神经元,减轻因多巴胺神经元损伤带来学习、记忆、精神方面的异常。
张力等【2】在人胚神经干细胞及骨髓基质细胞移植治疗帕金森病恒河猴模型的实验研究中发现中脑神经干细胞由于其本身所具有的域特异性生物学特征较其他来源的神经干细胞更易向DA 能神经元分化。
中脑神经干细胞可能成为移植帕金森病恒河猴模型最合适的移植供体。
他们初步肯定了神经干细胞的治疗作用,还认为中脑干细胞为合适移植供体。
陈东【3】在实验中发现以机械分离法获得的NSCs在无血清培养基培养后,能够不断增殖且保持NSCs的生物学特性。
将其定位移植到PD模型大鼠纹状体内,可明显改善后者的行为。
移植细胞能在PD模型大鼠纹状体的存活、迁移,并分化为多巴胺神经元以替代损伤的该种神经元而达到治疗PD的目的。
本研究结果为帕金森病等神经退行性疾病的临床治疗提供实验依据。
二、可以定向诱导神经干细胞分化的因素的研究进展神经干细胞的分化主要由两个方面进行调控:一是干细胞的遗传基因,二是干细胞所处的外部培养微环境。
目前对于干细胞分化的研究除了其自身基因的调控外,多侧重于外来信号的调控。
早在2003年,有论文关于PDGF和AⅡ渔新生大鼠海马EGF反应性神经干细胞定向诱导为神经元的影响【4】实验的出结论:体外PDGF促进新生大鼠海马EGF反应性神经干细胞分化并诱导神经元生成,促进神经元存活,ATRA也诱导EGF反应性神经于细胞向神经元分化,作用较PDGF作用弱,两种因子有协同效应。
提出诱导神经干细胞定向分化时多种因子同时协同起作用,后来的很多文章及实验也阐明,光依靠如神经营养因子等单独作用,诱导的效果较差,且诱导细胞达预期目的的比例较小,不适合于该项技术的发展与临床应用。
田关玲等【5】也通过实验发现中脑来源的NSCs本身具有一定的分化为多巴胺神经元的区域特异性,而皮质来源的NSCs在IL-lα、IL-11“、LIF及GDNF等细胞因子的诱导下可改变其区域特异性而分化为较多较为成熟的多巴胺神经元,并且再一次肯定了大脑不同区域的神经干细胞诱导分化潜能的差异。
相关实验关于在体外无血清条件下联合应用bFGF、PDGF、RA、HRG、Forskolin对大鼠神经干细胞向神经元定向诱导分化是可行的,分化的神经元比例高,且细胞更具有神经电生理特性。
【6】实验中通过联合用上述诱导因子,部分Nscs向神经元分化,而且诱导出的神经元比例较其它组高,神经元的胞体面积、周长及最长突起长度等指标均优于其它组。
因此实验者推测其中可能和RA与其它因子在同一时问点作用于神经干细胞,通过几种因子的协同作用触发基因表达,从而促进神经干细胞向神经元的分化,如Forskolin与RA协同作用可以进一步增加p21的表达,减少周期蛋白的表达,促进细胞的分化¨引,bFGF能增加NscsRAR—amRNA的表达,从而能增强RA诱导NsCs分化的作用。
时间上很近地,有学者也做了相似的实验,证明EGF、bFGF、NGF、RA对小鼠神经干细胞(NSCs)增殖及定向分化有诱导作用。
【7】星形胶质细胞条件培养液体外诱导胎鼠室管膜前下区神经干细胞向多巴胺能神经元的分化【8】实验采用的星形胶质细胞条件培养液中含有多种营养因子,各营养因子的不同作用机制间可能存在互补作用,如脑源性神经营养因子是通过上调后代中转录因子Brn-4介导起作用。
但星形胶质细胞条件培养液成分较为丰富,其具体作用机制仍未完全阐明,尚有待深入分析。
另外,实验所选取的室管膜前下区神经干细胞其在体内条件下最终分化为多巴胺能神经元和Y一氨基丁酸能神经元,而在体外条件下星形胶质细胞条件培养液对其分化为Y-氨基丁酸能神经元的作用如何也需进一步分析。
近几年,对于神经干细胞定向分化诱导因子的研究探索还是研究的热点,2009年辛志成在他的硕士毕业论文中谈到关于BMP2及ACM对SVZa神经干细胞诱导分化为多巴胺能神经元,实验发现(l)、从孕16天Wistar大鼠SVZa脑组织中成功分离得到具有不断增殖和自我更新能力,并可以分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的神经干细胞。
(2)、BMP2可以促进SVZa神经干细胞分化为多巴胺能神经元,但不完全是剂量依赖性的,而是有一个最佳浓度,即10ng/ml的BMP2作用最明显。
(3)、ACM可以促进SVZa神经干细胞向多巴胺能神经元分化,而且BMP2与ACM具有正协同作用。
【9】在近期发现的Oli92过表达对神经干细胞向少突胶质细胞分化的影响。
【10】实验采用RT-PCR,以新生大鼠脊髓RNA为模板,扩增oli92基因,定向克隆到pEGFP-N3载体中。
用电穿孔方法转染pEGFPN3-oli92表达载体至NSCs中。
用RT-PCR 鉴定oli92的表达,用免疫荧光显色鉴定NSCs向少突胶质细胞的分化情况。
结果:成功构建了pEGFP-N3-oli92真核表达载体;oli92在重组质粒转染的NSCs中能够高效表达;重组质粒转染的NSCs在体外诱导分化后,能够较空质粒转染的NSCs产生更多的受体相互作用蛋白(RIP)阳性细胞。
除了作用因子本身性质外,同种诱导因子因作用时间不同、作用浓度不同也可以导致完全不同的诱导效果。
王振宇等【11】在表皮生长因子培养条件下脑源性神经生长因子诱导大鼠海马神经干细胞向神经元分化的最佳浓度的实验研究中发现在20μg/L表皮生长因子培养条件下,脑源性神经生长因子促使神经干细胞向神经元分化的较佳质量浓度为50μg/L。
另外潘灏等【12】在肯定了胰岛素对神经干细胞诱导作用后,发现不同浓度的胰岛素的诱导效果有较大差异。
100ng/ml的胰岛素具有较好的促进神经干细胞向神经元分化的能力,为进一步实验奠定了基础。
但是目前对于胰岛素促进神经干细胞增殖和促其向神经元分化的机制还不甚明了,有待于进一步的实验研究。
有文章提到脑源性神经生长因子促进成年大鼠脑海马神经干细胞定向分化的浓度对神经干细胞诱导定向分化有影响。
诱导时间对大鼠中脑神经干细胞体外分化成多巴胺能神经元的能力存在影响,诱导6d的神经干细胞分化成多巴胺能神经元的比例最高。
【13】三、结论关于定向诱导神经干细胞分化的很多分子机制、实验条件控制、内在遗传物质与外在信号相互作用等很多方面还不是很了解,因此,目前关于神经干细胞定向诱导用于治疗帕金森病还处于实验室阶段。
高伟东等【14】给小鼠移植外源性的NSCs(将NSCs经眶后静脉移植到小鼠体内),外源性NSCs可以在脑损伤小鼠脑内存活.并能促进脑损伤小鼠的神经功能恢复。
在损伤灶的远隔部位也可以看到较多的NSCs.提示NSCs移植后不仅能够存活.同时可发生一定的迁移,并与宿主细胞较好的整合。
但移植后的神经干细胞是否可以定向诱导分化成为了关键问题,目前还没彻底解决。
但研究提示我们NSCs移植对于修复受损脑组织是一种有效的治疗方法。
1、抗坏血酸定向诱导神经干细胞分化为多巴胺能神经细胞及其机理研究郑敏王冬梅侯玲谢超李海民焦文仓白慈贤王亚平裴雪涛2、人胚神经干细胞及骨髓基质细胞移植治疗帕金森病恒河猴模型的实验研究张力20033、神经干细胞分化的研究进展陈东第四军医大学吉林军医学院(现吉林医药学院)学报2005年6月4、PDGF和AⅡ渔新生大鼠海马EGF反应性神经干细胞定向诱导为神经元的影响佳本斯大学硕士学位论文20035、IL-1仪及与IL-11、LIF和GDNF联合诱导胚鼠皮质、中脑神经干细胞向多巴胺神经元分化的比较田关玲金国华谭雪锋朱惠霞秦建兵黄镇神经解剖学杂志20056、神经干细胞向神经元诱导和分化的研究孙晓莉袁颖张天姜正林林巍巍陆璐王晓冬神经解剖学杂志NoV.200622(6)591~5967、EGF、bFGF、NGF、RA对小鼠神经干细胞定向分化的调控姬西团章翔费舟张剑宁刘卫平蒋晓帆林绿标王西玲曹锐峰潘灏中华神经医学杂志2005年6月第4卷第6期8、星形胶质细胞条件培养液体外诱导胎鼠室管膜前下区神经干细胞向多巴胺能神经元的分化辛志成,周政,严稽文中国组织工程研究与临床康复,2009,13(6):1040-1044 9、BMP2及ACM对SVZa神经干细胞诱导分化为多巴胺能神经元作用的实验研究姓名:辛志成申请学位级别:硕士专业:外科学(神经外科)指导教师:周政20090501 10、Oli92过表达对神经干细胞向少突胶质细胞分化的影响吕合作、陈治文、胡建国解剖学杂志2010年第33卷第6期11、表皮生长因子培养条件下脑源性神经生长因子诱导大鼠海马神经干细胞向神经元分化的最佳浓度王振宇,佟雷,季丽莉,赵久红,唐源远200812、不同浓度胰岛素对小鼠神经干细胞分化的影响潘灏章翔刘卫平姬西团梁景文立体定向和功能性神经外科杂志2005年第18卷第4期13、诱导时间对体外培养大鼠神经干细胞向多巴胺能神经元分化的影响柯春龙,陈白莉,金华伟,郭少雷中国组织工程研究与l脑床康复,2008,12(34):678l-6784 14、胚胎神经干细胞对脑损伤治疗作用的实验研究高伟东。
李晓冬解剖学研究2010年第32卷第1期。