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1、1 1 神经生物学神经生物学 郑州大学郑州大学 基础医学院基础医学院 生理教研室生理教研室 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 第一章第一章 脑细胞脑细胞 第一节第一节 神经元的结构神经元的结构 第二节第二节 神经元的分类神经元的分类 第三节第三节 胶质细胞和髓鞘胶质细胞和髓鞘 第四节第四节 血血 脑屏障脑屏障 7 7 第一节第一节 神经元的结构神经元的结构 8 8 9 9 神经元的结构神经元的结构 细胞膜细胞膜 胞体胞体 细胞质细胞质 细胞核细胞核 树突树突 突起突起 轴突轴突 1010 一一 胞体胞体 信号整合信号整合 1111 1 1 细胞膜细胞膜 1212 液态镶嵌模型液态镶嵌模型
2、 1313 1414 2 2 细胞核细胞核 神经细胞 神经细胞 细胞核大而圆细胞核大而圆 核仁明显核仁明显 1515 1616 1717 一个神经细胞有与其他体细胞相同一个神经细胞有与其他体细胞相同 的的 细胞器细胞器 n n 细胞核细胞核 包含遗传物质 染色体 这些遗传物质包包含遗传物质 染色体 这些遗传物质包 含细胞生存所必需的细胞发育信息和蛋白质合成 细含细胞生存所必需的细胞发育信息和蛋白质合成 细 胞核由核膜包裹胞核由核膜包裹 n n 核仁核仁 制造将遗传信息转化为蛋白质所必需的核糖体制造将遗传信息转化为蛋白质所必需的核糖体 n n 尼氏体尼氏体 蛋白质合成所需要的核糖体群 蛋白质合成
3、所需要的核糖体群 n n 内质网 内质网 ERER 在细胞质中传输物质的管道系统 其在细胞质中传输物质的管道系统 其 中包含核糖体的叫做粗面内质网 不包含核糖体的叫中包含核糖体的叫做粗面内质网 不包含核糖体的叫 做滑面内质网 有了核糖体 内质网对蛋白质合成很做滑面内质网 有了核糖体 内质网对蛋白质合成很 重要 重要 n n 高尔基体高尔基体 是膜包绕的结构 其重要性是将多肽和蛋是膜包绕的结构 其重要性是将多肽和蛋 白质 包括神经递质 加工包装成囊泡 白质 包括神经递质 加工包装成囊泡 n n 神经小管神经小管 神经元内的物质传送系统 也可用于支撑神经元内的物质传送系统 也可用于支撑 结构 结构
4、 n n 线粒体 为细胞活动提供能量 线粒体 为细胞活动提供能量 1818 3 3 胞质胞质 n n 神经元细胞核周围的细胞质也称核周神经元细胞核周围的细胞质也称核周 质 其内除含有细胞器和包含物之外质 其内除含有细胞器和包含物之外 尚有特征性结构即 尚有特征性结构即尼氏体尼氏体和和神经原神经原 纤维纤维 1 1 尼氏体 尼氏体 Nissel s bodyNissel s body n n 只存在于胞体和树突中 而在轴突和轴只存在于胞体和树突中 而在轴突和轴 丘中没有观察到 丘中没有观察到 n n 糙面内质网和核糖核蛋白体所组成 是糙面内质网和核糖核蛋白体所组成 是 神经元内合成蛋白质的主要部
5、位 神经元内合成蛋白质的主要部位 1919 2 2 神经原纤维 神经原纤维 neurofibrilneurofibril l l 为成束排列的细束 由直径不等的神经微为成束排列的细束 由直径不等的神经微 管和微丝组成 管和微丝组成 l l 有的在胞体中交织成网 有的在轴突中和有的在胞体中交织成网 有的在轴突中和 树突中彼此平行 密集成束 树突中彼此平行 密集成束 l l 神经原纤维的功能可能是起细胞骨架的作神经原纤维的功能可能是起细胞骨架的作 用和协助轴浆运输物质 用和协助轴浆运输物质 2020 二二 突起突起 1 1 树突 树突 dendritedendrite 信号的感受 信号的感受 组分
6、组分 l l 一至多个一至多个 l l 多数细胞器可深入树突多数细胞器可深入树突 n n 粗面内质网和核糖体贯穿树突全长粗面内质网和核糖体贯穿树突全长 树突和轴突的主要鉴 树突和轴突的主要鉴 别点 别点 l l 树突棘 树突棘 spinespine 形态 数目 分布 形态 数目 分布 可变可变 2121 2 2 轴突 轴突 axonaxon 信号的传导组分 信号的传导组分 l l 一条 细而均匀 直径一条 细而均匀 直径0 2 200 2 20 m m 长度数长度数 m 1mm 1m l l 轴丘轴丘 n n 轴突和轴丘都没有游离核糖体和粗面内轴突和轴丘都没有游离核糖体和粗面内 质网质网 n
7、n 特征 特征 1 1 兴奋阈最低兴奋阈最低 2 2 微管集合成小束 微管和微丝在一定间隔微管集合成小束 微管和微丝在一定间隔 处有横桥相连处有横桥相连 2323 Transient expression of pEGFP NFM EGFP NFM moving 轴突和树突的主要不同点轴突和树突的主要不同点 轴突轴突树突树突 数量外形数量外形一个神经元上常有 一个神经元上常有1 1根较根较 长 粗细均匀呈圆柱状长 粗细均匀呈圆柱状 分支少 无棘突 常 分支少 无棘突 常 有髓鞘有髓鞘 一个神经元上一个神经元上1 1根或根或 多根较短 始粗末细多根较短 始粗末细 呈锥状 分支多 棘呈锥状 分支多
8、 棘 突多 偶见有薄髓突多 偶见有薄髓 起始段细胞起始段细胞 器器 最细 内衬一层致密内最细 内衬一层致密内 衣 末梢有线粒体 囊衣 末梢有线粒体 囊 泡 但不含粗面内质网泡 但不含粗面内质网 和核糖体等和核糖体等 最粗 内部细胞器与最粗 内部细胞器与 胞质相似 粗面内质胞质相似 粗面内质 网和游离核糖体贯穿网和游离核糖体贯穿 全长全长 2424 轴突和树突的主要不同点轴突和树突的主要不同点 构筑特征及蛋白组分构筑特征及蛋白组分轴轴 突突树树 突突 发发发发生次序生次序先先轴轴突出突出现现以后以后 形形态结态结态结态结 构构 数量数量每个神每个神经经元一条元一条多多发发性且可性且可变变 长长度
9、度长长 分支少 分支少短 多短 多级级分支分支 起始起始阶阶段段特异化 与胞体有分界特异化 与胞体有分界无特异化 核周无特异化 核周质质的的 延伸延伸 末端末端不逐不逐渐变细渐变细逐逐渐变细渐变细 棘刺棘刺无无常附有常附有树树突棘突棘 髓鞘髓鞘部分部分轴轴突髓鞘化突髓鞘化极少髓鞘化极少髓鞘化 细细细细胞器胞器 核糖体 粗面内核糖体 粗面内质质网与网与 高高尔尔基复合体基复合体mRNAmRNA 无 胚胎无 胚胎轴轴突和突和轴轴丘有丘有 少 少 有有 突触小泡突触小泡优势优势 存在 突触前 存在 突触前 选择选择 性存在性存在 2525 轴突和树突的主要不同点轴突和树突的主要不同点 构筑特征及蛋白
10、构筑特征及蛋白 组分组分 轴轴 突突树树 突突 细细胞骨架胞骨架有微管 神有微管 神经丝经丝 及微及微丝丝 神 神 经丝经丝 比比树树突多突多 有微管及神有微管及神经丝经丝 微管 微管较较 轴轴突多突多 微管极性微管极性基本一致 基本一致 95 95 正向指向正向指向远远 端端 正正负负向混合性 向混合性 树树突干突干远远端端 正向正向为为57 57 负负向向为为43 43 微管关微管关联联蛋白蛋白 tautau蛋白蛋白MAP2MAP2 神神经丝经丝 蛋白蛋白亚亚基尤其基尤其NF MNF M NF HNF H磷酸磷酸 化化 亚亚基非磷酸化基非磷酸化 功能功能 蛋白合成蛋白合成基本无基本无可局部
11、部分合成可局部部分合成 胞胞质转质转 运运顺顺 逆向 快慢速 逆向 快慢速 顺顺 逆向 逆向 信息信息传递传递传传出 通常出 通常为为突触前突触前接受 接受 处处理信息理信息 2626 2727 第二节第二节 神经元的分类和数量神经元的分类和数量 了解 了解 n n 神经元的分类神经元的分类 n n 神经元的数量神经元的数量 2828 神经元的分类神经元的分类 n n 按突起数目 按突起数目 单极 假单极 双极 多极单极 假单极 双极 多极 n n 按功能 按功能 感觉 运动 联络感觉 运动 联络 n n 按所含递质 按所含递质 DADA AchAch NENE 5 HT5 HT等等 n n
12、按对下一级神经元所产生的效应 按对下一级神经元所产生的效应 兴奋性 抑制性兴奋性 抑制性 2929 按神经元的形态分类 按神经元的形态分类 3030 3131 第三节第三节 胶质细胞和髓鞘胶质细胞和髓鞘 n n 神经胶质细胞的数量约为神经细胞的神经胶质细胞的数量约为神经细胞的 10 5010 50倍 倍 体积一般比神经细胞小体积一般比神经细胞小 n n 在中枢神经系统内部构成部分实质 在中枢神经系统内部构成部分实质 并衬在脑室系统的壁上 并衬在脑室系统的壁上 n n 在周围神经系统 它们是包裹神经纤在周围神经系统 它们是包裹神经纤 维的施万细胞及感觉上皮的支持细胞维的施万细胞及感觉上皮的支持细
13、胞 3232 胶质细胞的一般特征 胶质细胞的一般特征 n n 胶质细胞与神经细胞一样也具有细胞突起 胶质细胞与神经细胞一样也具有细胞突起 但其胞质突起不分树突和轴突 但其胞质突起不分树突和轴突 n n 它与神经细胞不同 可终身具有分裂增殖的它与神经细胞不同 可终身具有分裂增殖的 能力 能力 n n 常规染色标本上只能看到细胞核 用现代免常规染色标本上只能看到细胞核 用现代免 疫细胞化学方法可在光镜下观察胶质细胞的疫细胞化学方法可在光镜下观察胶质细胞的 整体形态 电镜下可发现在胶质细胞之间存整体形态 电镜下可发现在胶质细胞之间存 在着低电阻通路的在着低电阻通路的缝隙连接缝隙连接 gap junc
14、tion gap junction 3333 神经胶质细胞神经胶质细胞 周围神经系统 周围神经系统 uu 施万细胞施万细胞 Schwann s cell Schwann s cell 又称神经膜细胞 形成轴突髓鞘又称神经膜细胞 形成轴突髓鞘 uu 卫星细胞卫星细胞 Satellite cell Satellite cell 又称被囊细胞 在脊神经节中又称被囊细胞 在脊神经节中 中枢神经系统 中枢神经系统 uu 星形胶质细胞星形胶质细胞 Astroglia Astroglia uu 少突胶质细胞少突胶质细胞 Oligodendrocyte Oligodendrocyte uu 小胶质细胞小胶质细
15、胞 Microglia Microglia uu 其它其它 室管膜细胞室管膜细胞 Miller s Miller s细胞等细胞等 3434 星形胶质细胞星形胶质细胞 astrocytesastrocytes n n 在胶质细胞中体积最大 在胶质细胞中体积最大 数量最多数量最多 n n 常用区分方法 常用区分方法 l l 免疫细胞化学染色 胶原纤维酸性蛋白 免疫细胞化学染色 胶原纤维酸性蛋白 GFAPGFAP l l 星形胶质细胞星形胶质细胞无尼氏体无尼氏体 n n 相邻星形胶质细胞之间以及相邻终足之间存在有相邻星形胶质细胞之间以及相邻终足之间存在有缝缝 隙连接隙连接 离子耦联 代谢耦联 离子耦
16、联 代谢耦联 3535 3636 星形胶质细胞的主要功能 星形胶质细胞的主要功能 n n 支持作用 支持作用 星状胶质细胞星状胶质细胞 n n 修复和保护作用修复和保护作用 n n 参与构筑血脑屏障参与构筑血脑屏障 n n 维持神经元周围维持神经元周围K K 稳态 结构基础 缝隙连稳态 结构基础 缝隙连 接 接 n n 影响突触传递 屏障 加快细胞间隙递质的影响突触传递 屏障 加快细胞间隙递质的 消除 消除 n n 调节神经元糖的供应 需要时释放调节神经元糖的供应 需要时释放GluGlu 3737 少突胶质细胞和雪旺细胞少突胶质细胞和雪旺细胞 n n 均为髓鞘细胞 分别在均为髓鞘细胞 分别在CNSCNS和和PNSPNS n n 少突胶质细胞少突胶质细胞所含的胶质丝和糖原较星形胶所含的胶质丝和糖原较星形胶 质细胞少 但有较多的微管 因此在电镜下质细胞少 但有较多的微管 因此在电镜下 可根据胶质丝和微管的含量来区别星形胶质可根据胶质丝和微管的含量来区别星形胶质 细胞和少突胶质细胞 细胞和少突胶质细胞 n n 少突胶质细胞少突胶质细胞表面膜上含有表面膜上含有半乳糖脑苷脂半乳糖脑苷脂 gala
