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1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 第一章 脑细胞第一节 神经元的结构第二节 神经元的分类第三节 胶质细胞和髓鞘第四节 血-脑屏障6 6 第一节 神经元的结构7 7 8 8 神经元的结构 细胞膜 胞体 细胞质 细胞核 树突 突起 轴突9 9 一. 胞体---信号整合1010 1. 细胞膜1111 液态镶嵌模型1212 1313 2.细胞核神经细胞：细胞核大而圆核仁明显1414 1515 1616 一个神经细胞有与其他体细胞相同的“细胞器”n n细胞核细胞核: :包含遗传物质（染色体），这些遗传物质包含包含遗传物质（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胞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 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白是膜包绕的结构，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；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，也可用于支撑结神经元内的物质传送系统，也可用于支撑结构；构； 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 1717 3. 胞质n n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，尚有特征性结构即尼氏体尼氏体和神经原纤神经原纤维维1.1.尼氏体（尼氏体（Nissel’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位神经元内合成蛋白质的主要部位1818 2. 神经原纤维（神经原纤维（neurofibril））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1919 二. 突起1.1.树突（dendrite）：信号的感受组分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别点）（树突和轴突的主要鉴别点）l l树突棘（树突棘（spinespine）：形态、数目、分布可）：形态、数目、分布可变变2020 2. 轴突（axon）：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0.2~200.2~20μ μmm，，长长度度数数μ μm~1mm~1ml 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 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处微管集合成小束，微管和微丝在一定间隔处有横桥相连有横桥相连2121 Transient expression of pEGFP-NFMEGFP-NFM moving2222 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构筑特征及蛋白组分构筑特征及蛋白组分轴轴轴轴 突突突突树树树树 突突突突发生次序发生次序发生次序发生次序先先轴突出现以后轴突出现以后形态结构形态结构形态结构形态结构数量数量每个神经元一条每个神经元一条多发性且可变多发性且可变长度长度长、分支少长、分支少短、多级分支短、多级分支起始阶段起始阶段特异化、与胞体有分界特异化、与胞体有分界无特异化、核周质的延无特异化、核周质的延伸伸末端末端不逐渐变细不逐渐变细逐渐变细逐渐变细棘刺棘刺无无常附有树突棘常附有树突棘髓鞘髓鞘部分轴突髓鞘化部分轴突髓鞘化极少髓鞘化极少髓鞘化细胞器细胞器细胞器细胞器核糖体、粗面内质网与核糖体、粗面内质网与高尔基复合体高尔基复合体mRNAmRNA无（胚胎轴突和轴丘有，无（胚胎轴突和轴丘有，少）少）有有突触小泡突触小泡优势存在（突触前）优势存在（突触前）选择性存在选择性存在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构筑特征及蛋白构筑特征及蛋白构筑特征及蛋白组分组分组分组分轴轴轴轴 突突突突树树树树 突突突突细胞骨架细胞骨架有微管、神经丝及微丝，神有微管、神经丝及微丝，神经丝比树突多经丝比树突多 有微管及神经丝，微管较轴有微管及神经丝，微管较轴突多突多 微管极性微管极性基本一致，基本一致，95%95%正向指向远正向指向远端端正负向混合性，树突干远端正负向混合性，树突干远端正向为正向为57%57%，负向为，负向为43%43% 微管关联蛋白微管关联蛋白tautau蛋白蛋白MAP2MAP2 神经丝蛋白神经丝蛋白亚基尤其亚基尤其NF-MNF-M，，NF-HNF-H磷酸磷酸化化亚基非磷酸化亚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部分合成可局部部分合成 胞质转运胞质转运顺、逆向，快慢速顺、逆向，快慢速 顺、逆向顺、逆向 信息传递信息传递传出，通常为突触前传出，通常为突触前接受、处理信息接受、处理信息2525 第二节 神经元的分类和数量（了解）（了解）n n神经元的分类n n神经元的数量2626 神经元的分类n n按突起数目： 单极、假单极、双极、多极n n按功能： 感觉、运动、联络n n按所含递质： DA、Ach、NE、5-HT等n n按对下一级神经元所产生的效应： 兴奋性、抑制性2727 按神经元的形态分类：按神经元的形态分类：2828 2929 第三节 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10~50倍，倍，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，并衬在脑室系统的壁上。
n n在周围神经系统．它们是包裹神经纤维的施万细胞及感觉上皮的支持细胞3030 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缝隙连接缝隙连接(gap junction)(gap junction)3131 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( (SchwannSchwann’’s s cell 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( (AstrogliaAstroglia) ) uu 少突胶质细胞少突胶质细胞( (OligodendrocyteOligodendrocyte) ) uu 小胶质细胞小胶质细胞( (MicrogliaMicroglia) )uu 其它其它: :室管膜细胞室管膜细胞,Miller,Miller’’s s细胞等细胞等3232 3333 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缝缝隙连接隙连接隙连接隙连接（离子耦联、代谢耦联）（离子耦联、代谢耦联）3434 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））3535 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半乳糖脑苷脂半乳糖脑苷脂( (galactocerebrosidegalactocerebroside, GC), GC)，可鉴别少突胶质，可鉴别少突胶质细胞3636 少突胶质细胞少突胶质细胞雪旺细胞雪旺细胞3737 中枢神经系统内几种胶质细胞示意图中枢神经系统内几种胶质细胞示意图中枢神经系统内几种胶质细胞示意图中枢神经系统内几种胶质细胞示意图 1. neuron. 2.oligodendrocyte. 3. capillary. 4.axon. 1. neuron. 2.oligodendrocyte. 3. capillary. 4.axon. 5.astrocyte. 6.ependymal cell. 7.microglial cell5.astrocyte. 6.ependymal cell. 7.microglial cell3838 第四节 血脑屏障n n 18851885年年EhrichEhrich将色素注入静脉后，发现除将色素注入静脉后，发现除了脑实质未被染色外，其他脏器均被染色。
了脑实质未被染色外，其他脏器均被染色n n19131913年年GoldmanGoldman将台盼蓝注入静脉同样脑将台盼蓝注入静脉同样脑未被染色．反之将台盼蓝注入脑室，虽脑被未被染色．反之将台盼蓝注入脑室，虽脑被染色，但色素不进入血液，其他脏器未被染染色，但色素不进入血液，其他脏器未被染色n n这提示血液与脑之间存在一屏障，称之为这提示血液与脑之间存在一屏障，称之为血血血血脑屏障脑屏障脑屏障脑屏障(blood brain barrier(blood brain barrier，，，，BBB)BBB)3939 4040 血脑屏障n n脑毛细血管内皮细胞之间存在脑毛细血管内皮细胞之间存在紧密连接紧密连接紧密连接紧密连接，在，在BBBBBB处，血液与组织之间的物质交换，不像处，血液与组织之间的物质交换，不像在周围脏器所见的是通过细胞间隙输送的，在周围脏器所见的是通过细胞间隙输送的，而是而是经细胞经细胞经细胞经细胞输送的n nBBBBBB的通透性受细胞膜通透性的影响很大的通透性受细胞膜通透性的影响很大n n物质是依靠特异性载体和受体的介导通过物质是依靠特异性载体和受体的介导通过BBBBBB的（如的（如GluGlu））4141 总结n n轴突和树突的主要不同点。
n n星形胶质细胞的结构特点和主要功能4242 。