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1、神经系统概论,中山医学院人体解剖教研室 周丽华教授,一、概 述,神经系统研究回顾,神经系统有神经元和神经胶质细胞组成，其功能核心是神经元。,The Golgi stain ，重金属镀染神经细胞的方法的贡献：能在大量神经细胞中镀染出少数细胞的全貌。,十九、二十世纪神经系构造的网状学说: 神经系神经细胞中的神经原纤维可以从一个神经细胞直接延续进入另一个神经细胞内，神经系由神经细胞构成某种合胞体网.,Santiago Ramon y Cajal Cajal stain：neurofibrillary,神经元学说：，1903 神经细胞是一个独立的生物学单位（神经元），神经元间的联系不是通过细胞的连续，
2、而是通过彼此的接触来完成的。并描述了神经元的树突及轴突，提出树突是接受区，神经元极性的概念。,Charles S. S. Sherrington: Synapse: 神经元间传递信息的接触，提出突触部位信息单向传递的概念。确立了脊髓反射弧，提出中间神经元的概念，描述脊髓反射过程中枢抑制与兴奋之间平衡的重要性。,Sir Charles Scott Sherrington ,1932 1/2 of the prize United Kingdom b. 1857 d. 1952,Edgar D. Adrian, 1932: Action potential (神经纤维的动作电位),Edgar D.
3、 Adrian 1/2 of the prize，1932 United Kingdom b. 1889 d. 1977,化学传递 还是 电传递,Sir Henry Hallett Dale 1/2 of the prize United Kingdom b. 1875 d. 1968,Otto Loewi 1/2 of the prize Austria b. 1873 d. 1961,单根神经纤维功能分化，1944,Herbert Spencer Gasser 1/2 of the prize USA b. 1888 d. 1963,膜离子通道机制，1944,Sir John Carew
4、Eccles 1/3 of the prize Australia b. 1903 d. 1997,Andrew Fielding Huxley 1/3 of the prize United Kingdom b. 1917,Alan Lloyd Hodgkin 1/3 of the prize United Kingdom b. 1917 d. 1998,神经束路染色法 Weigert (1884), Marchi (1890): 只能染髓鞘而不能用于研究薄髓和无髓纤维,神经束路染色法 Nauta (1950-): 将变性神经纤维染成黑色，而正常纤维不着色。 HRP追踪： 荧光追踪,Elec
5、tron microscope (1950s)：TEM，SEM,Confocal electron microscope(1993) neuron structures alive,1967，发现眼内视觉初级物理、化学过程 1970，发现神经终末化学递质的储存、释放及其失活机制 1977，发现脑内肽类激素及其肽激素放免测定方法 1981，视觉刺激与视觉发育、脑对视觉信号的反应神经系统的可塑性，脑的认知功能 1986，发现神经生长因子 1991，发现细胞单离子通道（Patch Clamp） 2000，神经系细胞信号转导机制的研究,50年代以后与神经科学相关的诺贝尔奖,二、神经系统的组成与功能,1
6、 组成： 脑，脊髓以及附于脑和脊髓的周围神经。,2 功能： 控制协调机体各器官、各系统的活动。 维持机体与外环境的统一。 思维、意识和语言活动的物质基础。,3、神经系统的区分 中枢神经系统 脑 脊髓,周围神经系统 脑神经 脊神经 内脏神经,按周围神经分布的对象： 躯体神经：体表，骨关节和骨骼肌 内脏神经：内脏，心血管，平滑肌和腺体,脑与脑神经,脊髓与脊神经,内脏神经,二、神经组织与神经系统的组构,1 神经元的超微结构,Obstacles to study the structure of neurons,Small size: 0.010.05 mm microtome-thin sectio
7、n and microscope A bowel of Jello fixation No differences in pigmentation stain,Nissl stain(1892): 1 Nucleus and Nissl body：RNA (核仁和尼氏体) and DNA 2 Neurons and glia （核质深染但胞浆内无尼氏体） 3 细胞构筑,The Golgi stain （silver, 1873） neurites (神经突),Cajal (1903) neurofibrillary,Weigert (1884), Marchi (1890): myelin,T
8、he prototypical neuron,The soma nucleus cytosol cytoplasm rough endoplasmic reticulum smooth endoplasmic reticulum Golgi apparatus mitochondria neuronal membrane The cytoskeleton The axon Dendrites,Nucleus,510 um 有丝分裂活动在出生后不久停止。 Nuclear envelope (核膜)：双层 7nm； 核孔 ；核内染色质（20nm) 核仁(nucleolus）,5-10nm,Endo
9、plasmic reticulum 内质网,形态： 小管、小泡、扁囊、内质网腔 分型： 粗面内质网(RER)和滑面内质网(SER) 分布： 从核外膜到细胞膜（膜下囊或囊器），从轴突起始到突触，从树突起始到树突棘(棘器) 受体 肌苷三磷酸受体, ryanodine受体, 肌浆内质网钙ATP酶 Marker: BiP(免疫球蛋白结合蛋白) 功能 调节神经元内钙信号,Rough endoplasmic reticulum, RER,Rough endoplasmic reticulum, RER,Nissl body,Smooth endoplasmic reticulum, SER,SER, 调节
10、神经元内钙信号,free ribosome and polyribosome 核糖体，由RNA和蛋白质构成,高尔基复合体(Golgi complex),扁平囊(saccula) 生成面：抗rab1标记 成熟面：抗TGN38标记; 中间部分：抗CTR433标记 小泡(vesicle)：4080nm 大泡(vacuole)：100500nm,蛋白质合成装置,蛋白质的合成,细胞核：DNA-mRNA 核糖体: 将核苷酸翻译成氨基酸顺序 游离核糖体合成胞浆内的骨架蛋白或催化自身代谢的功能酶 粗面内质网：合成和运输蛋白质 粗面内质网合成细胞器膜结构蛋白和分泌蛋白（结构分泌蛋白如运输到轴突和树突的分泌小泡；
11、调解分泌蛋白如：大的致密芯泡和分泌颗粒，神经递质、酶、激素、ECM） 游离核糖体RER(修饰)Golgi(酶促，分解) 结构分泌性蛋白 内质网腔内加工 结构蛋白（膜受体、通道） 尼氏体：只见于胞体与树突，使神经元和成蛋白质最活跃的地方，包括结构和分泌性蛋白 高尔基氏器：加工、修饰、运输、包装结构性和功能性分泌蛋白 如：神经递质、酶、神经肽、激素、细胞外基质蛋白，等； 膜蛋白：锚接在细胞膜、内质网膜和溶酶体膜上。,蛋白质合成过程,游离核糖体合成的蛋白质多留在胞浆，构成神经元的骨架蛋白或催化神经元代谢的功能酶类,分泌蛋白质合成过程,分泌性蛋白： 神经递质、酶、神经肽、激素、细胞外基质蛋白，等） 膜
12、蛋白： 锚接在细胞膜、内质网膜和溶酶体膜上。,线粒体 Mitochondria,形态：源性、卵圆形或杆状，00.10.5 um 分布：胞体、轴突、树突，轴突末梢多见。 结构：外膜、内膜和嵴(与长轴垂直)、周围间隙和嵴内间隙（外室）、内室。 能量产生、储存和供给的场所。进行三羧酸循环、呼吸链的氢和氧离子传递以及氧化磷酸化反应。,Neuronal membrane,形态：外层、中间层、内层， 710nm 脂质分子：磷脂、糖脂和胆固醇; 蛋白质分子：肽链卷曲呈球状。 内在蛋白：受体、离子通道、载体 外在蛋白：NCM(突触)、连接蛋白、细胞衣的糖蛋白, 肌动蛋白铆定蛋白spectrin、被衣小泡形成相
13、关蛋白 糖分子,细胞骨架 cytoskeleton,组成： 微管、微丝和中间丝 分布：胞体、轴突、树突,微管 microtubule,组成：微管蛋白 tubulin，微管相关蛋白MAP 分布：胞体、轴突、树突. 25-28nm 功能：维持神经元的形状，物质转移、运输的轨道。,tubulin,神经丝 neurofilament,组成： 10nm，中间丝蛋白vimentin，desmin, nestin, GFAP 分布：胞体交叉成网、轴突最丰富、树突，星形胶质细胞. 功能：维持神经元的形状，参与蛋白质的翻译过程、参与轴浆的运输。,微丝 microfilament,组成：3-5nm,actin，m
14、yosin, tropomyosin(原肌球蛋白) 分布：神经元周边、胞膜下、并与肌动蛋白结合蛋白结合形成致密网。 功能：参与生长锥突起和伪足的形成与回缩并对细胞膜特化结构（突触前后膜）的形成有重要作用.,微丝 microfilament,2 神经元的突起,树突一至多个反复分支，分支上细小的突起称为树突棘，是接受信息的装置。树突的胞质与胞体的胞质基本相同。 轴突常只有一个，其分支远离胞体与主干呈直角称为侧支。轴突胞质主要含有微丝、微管和神经丝。不含核糖体。 轴突运输，神经元胞体中合成的物质，运输入轴突及其终末，称为顺行运输。而从轴突终末向细胞体运输则为逆行运输。,轴突运输，神经元胞体中合成的物
15、质，运输入轴突及其终末，称为顺行运输。而从轴突终末向细胞体运输则为逆行运输。,神经因子 脊髓灰质炎 病毒感染,树突 dendrites的特点,胞体的延伸，呈一个或多个锐角分支 接受轴突的突触传递，并将信号沿树突干传入胞体。 有局部合成蛋白质功能，合成的蛋白质可以直接插入突触后膜，调节突触的可塑性变化。,dendrites,有局部合成蛋白质功能，合成的蛋白质可以直接插入突触后膜，调节突触的可塑性变化。,树突棘(dendritic spine) 结构：突触后致密体，微丝，棘器(SER)，多聚核糖体,不含线粒体 功能：代表突触的强度 调节局部钙信号 突触活性依赖的结构可塑性,树突棘(dendriti
16、c spine),轴突axon的特点,单个、细长、直径均一、直角分支 可能有局部合成蛋白质功能,分部：轴丘、起始段、固有轴索和轴突终末四部分 轴丘: 无尼氏体，微管和神经丝丰富，微管集合成束 起始段：最细，微管和神经丝丰富、微管集合成束，轴-轴突触 固有轴索：髓鞘包绕，线粒体、微管、神经丝、SER和多泡小体。 终末：多级分支、串珠样膨大，称终扣(terminal bouton)为突触前成分，含有线粒体和突触小泡,神经元的胞浆转运 axonal transplant,胞浆转运功能 神经元胞体中合成的结构和功能物质以及有形成分在胞体和外周突起之间，或神经元与周围微环境之间的往返转运。维持神经元的正常结构，为神经的生长发育、新陈代谢提供物质基础；作为神经系统中分子信息传递的重要部分，与神经冲动的电信息相互整和，实现对神经元的调控. 分类： 顺行轴浆快转运：小泡、线粒
