神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞神經(jīng)元

神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞神經(jīng)元第1頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月OneoftheCajal’smanydrawingsofBraincircuityTheletterslabelthedifferentelementsCajalidentifiedinanareaofthehumancerebralcortexthatcontrolsvoluntarymovement.第2頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Neurons:Excitablecells–“wiring”“SignalSenders”Neuroglia:Support,Nurturing,InsulationCellularComponents第3頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月NerveCellsNeuronsNeuroglia第4頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月二、神經(jīng)元

1.結構

胞體樹突突起軸突胞體樹突軸突神經(jīng)末梢神經(jīng)膠質(zhì)細胞第5頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

(1)胞體

soma

是神經(jīng)元營養(yǎng)和代謝的中心，主要位于腦皮質(zhì)，脊髓的灰質(zhì)以及神經(jīng)節(jié)內(nèi)。第6頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月①細胞膜cellmembrane

可興奮膜，感受刺激，傳導神經(jīng)沖動。②細胞核cellnucleus

核大而圓，位于細胞中央，著色淺，核仁明顯。

③細胞質(zhì)cytoplasm

除了有一般的細胞器外，還有尼氏體、神經(jīng)原纖維第7頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

※尼氏體

Nisslbody

LM:顆?；虬邏K狀

EM：有RER、R

功能：合成蛋白質(zhì)，如結構蛋白、酶、神經(jīng)調(diào)質(zhì)等。1.細胞膜2.細胞核3.核仁4.尼氏體5.軸丘第8頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月※神經(jīng)原纖維neurofibril

銀染LM：呈棕黑色細絲

EM：神經(jīng)絲、微管功能：構成神經(jīng)元的細胞骨架，也參與物質(zhì)運輸。第9頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月1963年，電鏡技術中采用戊二醛常溫固定后才首次在細胞中觀察到微管結構，使人們真正認識到細胞內(nèi)骨架成分的存在，并命名為細胞骨架（cytoskeleton）。早期發(fā)現(xiàn)的細胞骨架主要是存在于細胞質(zhì)內(nèi)的微管、微絲和中間絲.第10頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞骨架是由三類蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)狀結構系統(tǒng)，包括微管（microtubule）、微絲（microfilament）和中間絲（intermediatefilament）。每一類纖維由不同的蛋白質(zhì)亞基形成，三類骨架成分既分散地分布于細胞中，又相互聯(lián)系形成一個完整的骨架體系。細胞骨架體系是一種高度動態(tài)結構，可隨著生理條件的改變不斷進行組裝和去組裝，并受各種結合蛋白的調(diào)節(jié)以及細胞內(nèi)外各種因素的調(diào)控。第11頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月微管

微管存在于所有的真核細胞中，微管是長長的較為堅硬而中空的蛋白管道，它可以迅速地在胞內(nèi)某一處去組裝然后在另一處組裝。細胞內(nèi)微管呈網(wǎng)狀或束狀分布，在細胞內(nèi)造成了一個軌道系統(tǒng)，各種小囊泡、細胞器以及其他組分沿著微管可以在細胞內(nèi)移動。胞質(zhì)微管是細胞骨架的一部分，引導胞內(nèi)運輸以及胞內(nèi)膜性細胞器的定位。微管還能與其他蛋白質(zhì)共同裝配成纖毛、鞭毛、基體、中心體、紡錘體等結構，參與細胞形態(tài)的維持、細胞運動和細胞分裂等第12頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）微管的形態(tài)結構和存在形式微管是由微管蛋白（tubulin）裝配成細長的、具有一定剛性的圓管狀結構。微管為一中空結構，在各種細胞中微管的形態(tài)和結構基本相同，但長度不等，有的可達數(shù)微米。微管的管壁由13根原纖維（protofilament）排列構成，每一根原纖維由微管蛋白α亞基和微管蛋白β亞基相間排列而成。第13頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月微管可裝配成單管（singlet）、二聯(lián)管（doublet）和三聯(lián)管（triplet）。單管由13根原纖維圍成，是細胞質(zhì)中主要的存在形式，分散或成束分布，但不穩(wěn)定，易受低溫、Ca2+等許多因素的影響而發(fā)生解聚。二聯(lián)管由A、B兩根單管組成。三聯(lián)管由A、B、C三根單管組成，二聯(lián)管和三聯(lián)管是比較穩(wěn)定的微管結構。第14頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

有些微管特異性藥物在微管結構與功能研究中起重要作用，這些藥物主要有：紫衫酚（taxol）、秋水仙素（colchine）、長春花堿（vinblastine）和nocodazole等。紫衫酚能和微管緊密結合防止微管蛋白亞基的解聚，加速微管蛋白的聚合作用。秋水仙素和已酰甲基秋水仙堿（colcemid）能結合和穩(wěn)定游離的微管蛋白，使它無法聚合成微管，引起微管的解聚作用。長春花堿和長春花新堿（vincristine）能結合微管蛋白異二聚體亞單位，抑制它們的聚合作用。nocodazole能結合微管蛋白，阻斷微管蛋白的聚合反應。第15頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）微管的化學組成

微管主要由微管蛋白構成，微管蛋白主要成分為α-微管蛋白和β-微管蛋白，約占微管總蛋白質(zhì)含量的80％～95％。α-微管蛋白與β-微管蛋白在化學性質(zhì)上極為相似,具有同一個基因祖先，并在進化過程中極為保守。第16頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月在細胞質(zhì)中基本上無游離的α-微管蛋白或β-微管蛋白，二者靠非共價鍵結合以異二聚體的形式存在，α-微管蛋白在下，β-微管蛋白在上。異二聚體是構成微管的基本亞單位，若干異二聚體亞單位首尾相接，形成了原纖維。由于α-微管蛋白暴露在一頭，β-微管蛋白暴露在另一頭，所以原纖維本身具有極性。微管是由13根原纖維靠非共價鍵排列而成，在大小上均勻一致，整體上也具有極性。第17頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月每一微管蛋白異二聚體上含有GTP的二個結合位點，微管蛋白與GTP結合而被激活，引起分子構象變化，從而聚合成微管；還含有一個長春花堿的結合位點和二價陽離子Mg2+的結合位點。另外，α-微管蛋白肽鏈中的第201位的半胱氨酸為秋水仙素分子的結合部位。第18頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月γ-微管蛋白也存在于所有的真核細胞中。盡管它不是構成微管的主要成分，只占微管蛋白總含量的不足1％，但卻是微管執(zhí)行功能所必不可少的。γ-微管蛋白定位于微管組織中心，對微管的形成、微管的數(shù)量和位置、微管極性的確定及細胞分裂起重要作用。編碼γ-微管蛋白的基因如發(fā)生突變，可引起細胞質(zhì)微管在數(shù)量、長度上的減少和由微管組成的有絲分裂器的缺失，而且可以強烈地抑制核分裂從而影響細胞分裂。第19頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）微管結合蛋白在細胞內(nèi)，微管除含有微管蛋白外，還含有一些同微管相結合的輔助蛋白，這些蛋白質(zhì)總是與微管共存，參與微管的裝配，稱為微管結合蛋白（microtubule-associatedprotein，MAP），它們不是構成微管壁的基本構件，而是在微管蛋白裝配成微管之后，結合在微管表面的輔助蛋白。一般認為，微管結合蛋白有兩個區(qū)域組成：一個是堿性的微管結合區(qū)域，該結構域可與微管結合，可明顯加速微管的成核作用；另一個是酸性的突出區(qū)域，以橫橋的方式與其他骨架纖維相連接，突出區(qū)域的長度決定微管在成束時的間距大小。實驗證明，MAP2在細胞中過表達會產(chǎn)生很長的突出區(qū)域，使微管在成束時保持較寬的間隔；Tau蛋白的過表達會產(chǎn)生極短的突出區(qū)域，使微管在成束時緊密。第20頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月微管結合蛋白在細胞中起穩(wěn)定微管結構、促進微管聚合和調(diào)節(jié)微管裝配的作用。微管結合蛋白的磷酸化在控制微管蛋白的活性和細胞中的定位中起基本作用。另外，微管結合蛋白在細胞中的分布區(qū)域不盡相同，它們執(zhí)行的特殊功能也不一樣，這在神經(jīng)細胞中尤為突出。在高等生物中目前發(fā)現(xiàn)有幾種微管結合蛋白，包括MAP1、MAP2和MAP4三種。此外，還有一類與微管結合的蛋白質(zhì)稱為Tau蛋白。各種微管均由α-微管蛋白/β-微管蛋白異二聚體組成，微管的結構和功能的差異主要取決于微管結合蛋白的不同。第21頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月1、Tau蛋白Tau蛋白有5種不同的類型，由同一基因編碼，是一類低分子量（55KDa～62KDa）的輔助蛋白，也稱裝飾因子，存在于神經(jīng)細胞軸突中。Tau蛋白呈“Ω”形，它的N-末端和C-末端能形成18nm的短臂，結合在相鄰的微管上以穩(wěn)定微管。其功能是增加微管裝配的起始點和促進起始裝配速度，進而促進二聚體聚合成多聚體。另外Tau蛋白也有控制微管延長的作用。Tau蛋白可被鈣調(diào)素激酶Ⅱ、蛋白激酶A及P42MAP激酶磷酸化，Tau蛋白被蛋白激酶磷酸化后，可以減弱它與微管蛋白的結合從而使微管聚合減弱。第22頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月2、MAP1是一類高分子量（200KDa～300KDa）的蛋白質(zhì)，常見于神經(jīng)軸突和樹突中。MAP1常在微管間形成橫橋，它可以控制微管的延長，但不能使微管成束。MAP1有三種不同的亞型：MAP1A、MAP1B和MAP1C。MAP1C是一種胞質(zhì)動力蛋白（dynein），是一個由9～12個亞基組成的蛋白質(zhì)復合體，具有ATP酶活性，與軸突中逆向的物質(zhì)運輸有關。第23頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月3、MAP2是一類高分子量（200KDa～300KDa）的蛋白質(zhì)，具有熱穩(wěn)定性，存在于神經(jīng)細胞的胞體和樹突中。MAP2能在微管間以及微管與中間絲之間形成橫橋。與MAP1不同，MAP2能使微管成束。MAP2分子呈“L”形，以其短臂結合到微管表面，短臂為微管促進裝配區(qū)域（assemblypromotingdomain）；長臂則以垂直方向從微管表面伸出。當微管結合有MAP2時，在電鏡下可顯示出其表面的短纖絲。MAP2分子上有一些磷酸化部位，當cAMP依賴性蛋白質(zhì)激酶（cAMP-dependentproteinkinase）以其調(diào)節(jié)亞基同MAP2長臂結合時，可使MAP2磷酸化，磷酸化的MAP2可抑制微管裝配。MAP2有三種不同的亞型：MAP2A、MAP2B和MAP2C。MAP2A分子量為270KDa，在神經(jīng)元發(fā)育過程中不斷增加表達；MAP2B的分子量也為270KDa，在神經(jīng)元發(fā)育過程中的表達保持恒定；MAP2C的分子量為70KDa，存在于不成熟的神經(jīng)元樹突中。第24頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月4、MAP4廣泛存在于各種細胞（包括神經(jīng)原細胞和非神經(jīng)原細胞）中，分子量為200KDa左右，在進化上具有保守性，具有高度的熱穩(wěn)定性。第25頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月5、正端追蹤蛋白稱為正端追蹤蛋白（plus-end-trackingprotein）或“+TIPs”的微管結合蛋白，定位于微管的正端，它在微管形成的控制、微管與細胞膜或動粒的連接及微管的踏車運動（treadmilling）中起作用6、stathmin是一種小分子的蛋白質(zhì)，一分子stathmin結合兩個微管蛋白異二聚體以阻止異二聚體添加到微管的末端。細胞中高活性水平的stathmin，會降低微管延長的速率。stathmin的磷酸化會抑制stathmin結合到微管蛋白上，導致stathmin磷酸化的信號能加速微管的延長和動力學上的不穩(wěn)定。7、XMAP215是一種普遍存在的蛋白質(zhì)，能優(yōu)先結合在微管旁邊，穩(wěn)定微管的游離末端，抑制微管從生長到縮短的轉變。在有絲分裂過程中XMAP215的磷酸化可抑制這種活性。第26頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）微管的主要功能

1、構成細胞內(nèi)的網(wǎng)狀支架，支持和維持細胞的形態(tài)微管本身不能收縮，且具有一定的剛性，因而在保持細胞外形方面起支持作用。細胞的各種形態(tài)是由微管和其他細胞骨架成分來維持的。對于細胞突起部分，如纖毛、鞭毛、軸突的形成和維持中微管也具有重要作用。2、參與中心粒、纖毛和鞭毛的形成微管在細胞中有多種存在形式。其中一種形式就是形成一些特殊的細胞結構，如中心粒、纖毛、鞭毛等。它們均是由微管構成的細胞結構，具有同源性，在結構和功能上也有一定的關系。第27頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月3、維持細胞內(nèi)細胞器的定位和分布細胞中的線粒體的分布與微管相伴隨，游離核糖體附著于微管和微絲的交叉點上，微管使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細胞質(zhì)中展開分布，使高爾基體在細胞中央靠近細胞核而定位于中心體附近。

4、為細胞內(nèi)物質(zhì)運輸提供軌道真核細胞具有復雜的內(nèi)膜系統(tǒng)，從而使細胞質(zhì)高度區(qū)室化，細胞內(nèi)物質(zhì)的合成部位往往與其行使功能的部位不同，因此，新合成的物質(zhì)必須要經(jīng)過胞內(nèi)運輸才能被運往其功能部位。細胞內(nèi)的有些物質(zhì)的定向運送，特別是小泡運輸，與微管的存在有關。例如神經(jīng)細胞合成的蛋白質(zhì)等物質(zhì)沿神經(jīng)軸索快速運送至遠端的神經(jīng)末梢，細胞的分泌顆粒和色素細胞的色素顆粒的運輸沿微管運送，線粒體的快速運動也是沿微管進行的。第28頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月在細胞內(nèi)物質(zhì)運輸中，微管主要為運輸物質(zhì)提供軌道并對運輸方向具有指導作用，而參與胞內(nèi)物質(zhì)運輸則由馬達蛋白（motorprotein）來完成。特異性蛋白不同的尾部輕鏈介導馬達蛋白附著在特異的被轉運的細胞器上。目前現(xiàn)發(fā)現(xiàn)有幾十種馬達蛋白，可以歸屬于二個家族：胞質(zhì)動力蛋白（cytoplasmicdynein）和驅(qū)動蛋白（kinesin）。第29頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月驅(qū)動蛋白是一類微管激活的ATP酶，可沿微管由負端向正端移動，在胞內(nèi)物質(zhì)運輸中具有重要作用。在神經(jīng)細胞中，驅(qū)動蛋白已被證明沿著軸突的微管“軌道”負責快速軸突運輸，線粒體快速移動，分泌小泡前體和各種軸突組成物運輸?shù)竭_神經(jīng)末梢。有證據(jù)顯示，與膜結合的馬達蛋白受體，選擇特異性的膜包被物質(zhì)，與一些驅(qū)動蛋白家族成員的尾部直接或間接的相互作用。如在神經(jīng)細胞的軸突中，淀粉樣蛋白質(zhì)前體蛋白（amyloidprecursorprotein，APP）可作為一種受體直接結合在驅(qū)動蛋白-Ⅰ的尾部輕鏈上，成為跨膜的馬達蛋白受體分子。這種蛋白質(zhì)的異?？梢l(fā)Alzheimer’s疾病。第30頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月微絲

微絲是由肌動蛋白（actin）組成的細絲，普遍存在于真核細胞中。肌動蛋白是真核細胞中含量最豐富的蛋白質(zhì)，在肌肉細胞中，肌動蛋白占細胞總蛋白的10％，在非肌肉細胞中也占了1～5％。微絲在細胞的形態(tài)維持以及細胞運動中起著重要的作用。微絲對于細胞的多種運動尤其是與細胞表面有關的運動十分重要。若沒有微絲，動物細胞就不能沿著某一表面爬行，不能通過吞噬作用攝入大的顆粒，細胞也不能分裂。象微管一樣，微絲是不穩(wěn)定的，但它在細胞中也能形成穩(wěn)定的結構，象肌肉中的收縮單位。微絲與許多種肌動蛋白結合蛋白相結合，使它能夠在細胞內(nèi)行使各種功能。第31頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月微絲的主要成分是肌動蛋白，它是微絲結構和功能的基礎。肌動蛋白單體外觀呈啞鈴形，稱為G-肌動蛋白（球形-肌動蛋白）。每個G-肌動蛋白由2個亞基組成，它具有陽離子（Mg2+和K+或Na+）、ATP（或ADP）和肌球蛋白結合位點。微絲是由G-肌動蛋白單體形成的多聚體，也稱為F-肌動蛋白（纖維形-肌動蛋白）。肌動蛋白單體具有極性，裝配時首尾相接，故微絲也有極性。第32頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月同樣的微絲在細胞內(nèi)功能不一致，有的使細胞運動，有的支撐細胞，還有的行使更為復雜的功能，這在很大程度上和細胞質(zhì)存在許多種類的微絲結合蛋白（microfilament-associatedprotein）有關。它們和肌動蛋白相結合，控制著肌動蛋白的構型和行為。微絲結合蛋白中有些只在特定細胞中存在，有的是細胞所共有的，其名稱根據(jù)它們對微絲結構和組裝影響而定。第33頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）微絲的功能在微絲結合蛋白的協(xié)助下，微絲在真核細胞中形成了廣泛存在的骨架結構。與細胞許多重要的功能活動有關。1支撐作用⑴形成應力纖維應力纖維具有收縮功能，但不能產(chǎn)生運動，而只能用于維持細胞的形狀和賦予細胞韌性和強度。

⑵支持微絨毛

在微絨毛中，由微絲形成的微絲束構成了微絨毛的骨架，另外還有一些微絲結合蛋白，在調(diào)節(jié)微絨毛長度和保持其形狀方面具有重要作用。微絨毛側面質(zhì)膜有側臂與肌動蛋白絲束相連，從而將肌動蛋白絲固定。第34頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月2、參與細胞運動⑴變形運動

⑵細胞分裂

⑶肌肉收縮第35頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、參與胞內(nèi)信息傳遞細胞表面的受體在受到外界信號作用時，可觸發(fā)細胞膜下肌動蛋白的結構變化，從而啟動細胞內(nèi)激酶變化的信號轉導過程。微絲主要參與Rho蛋白家族有關的信號傳導，Rho蛋白家族（Rhoproteinfamily）是與單體的GTP酶有很近親緣關系的蛋白質(zhì)，它的成員有：Cdc42、Rac和Rho。Rho蛋白通過GTP結合狀態(tài)和GDP結合狀態(tài)循環(huán)的分子轉變來控制細胞傳導信號的作用?；罨腃dc42觸發(fā)肌動蛋白聚合作用和成束作用，形成線狀偽足或微棘?；罨腞ac啟動肌動蛋白在細胞外周的聚合形成片足和褶皺?；罨腞ho既可啟動肌動蛋白纖維通過肌球蛋白Ⅱ纖維成束形成應力纖維，又可通過蛋白質(zhì)的結合形成點狀接觸。第36頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月三、中間絲

中間絲是細胞骨架的一種主要種類，廣泛存在于真核細胞中，有很強的抗拉強度，因而它們的主要功能是使細胞在被牽伸時能經(jīng)受住機械力的作用。中間絲在三類細胞骨架纖維中最為堅韌和耐久的，當細胞用高鹽和非離子去垢劑處理時，只有中間絲可以保留，其余大部分的骨架纖維都被破壞了。在大多數(shù)情況下，它們很典型地形成滿布在細胞質(zhì)中的網(wǎng)絡，包圍著細胞核，還延伸到細胞膜的周邊，在那里它們往往錨著在細胞膜上的細胞連接上。中間絲與核纖層、核骨架等共同構成貫穿于細胞核內(nèi)外的網(wǎng)架體系，在細胞構建、分化等多種生命活動過程中起重要作用第37頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）中間絲的形態(tài)結構中間絲就象是很多股長線絞起來以增加強度的繩子，著根繩子的每一股長長纖維蛋白是中間絲的亞基。的電鏡下，中間絲的直徑約為10nm，由不同的蛋白質(zhì)組成，其功能主要與維持細胞外形和各種細胞器的位置有關。與微管和微絲不同，中間絲蛋白合成后基本上均裝配成中間絲，游離的單體很少。中間絲結構極穩(wěn)定，不受細胞松弛素和秋水仙素的影響，因而在化學性質(zhì)上與微絲和微管不同。許多動物細胞的中間絲形成一個“筐”，圍住細胞核，并向細胞周圍伸展。第38頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）中間絲的化學組成中間絲是由中間絲蛋白家族組成。不同的中間絲蛋白在不同類型的細胞中表達，根據(jù)其組織來源和免疫原性以及蛋白質(zhì)的氨基酸序列，可將中間絲分為6大類，包括角蛋白纖維、神經(jīng)元纖維、波形蛋白樣纖維、核纖層蛋白、巢蛋白和未歸類的中間絲蛋白。第39頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)元纖維（neurofilament）包括神經(jīng)元纖維蛋白（neurofilamentprotein，NF）和α-內(nèi)連蛋白（α-internexin），高濃度存在于脊椎動物神經(jīng)元軸突中。α-內(nèi)連蛋白分子量為56KDa。神經(jīng)元纖維蛋白由3種分子量分別為68KDa、150KDa和200KDa的神經(jīng)元纖維蛋白（NF-L、NF-M、NF-H）在體內(nèi)共同裝配，由NF-L和NF-M或NF-H形成異多聚體（heteropolymers）。NF-M和NF-H具有較長的C-末端尾部區(qū)域結合到相鄰的纖維上，產(chǎn)生相同纖維間隔的排列。在軸突生長過程中新的神經(jīng)元纖維亞單位沿軸突合并，軸突的直徑會增加5倍。神經(jīng)元纖維基因表達的水平可直接控制軸突的直徑，進而控制電信號沿軸突的傳遞速度。第40頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月波形蛋白樣纖維波形蛋白樣纖維（vimentin-likefilaments）包括四種蛋白質(zhì)：間質(zhì)細胞（在成纖維細胞、血管內(nèi)皮細胞、白細胞等）來源的波形蛋白（vimentin）、肌肉細胞（骨骼肌、心肌和平滑?。﹣碓吹慕Y蛋白（desmin）、膠質(zhì)細胞（星形細胞和一些Schwann細胞）來源的膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glialfibrillaryacidicprotein，GFAP）和一些神經(jīng)細胞來源的外周蛋白（peripherin）。第41頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月巢蛋白（nestin）在神經(jīng)上皮細胞（neuroepithelialcell）和輻射狀膠質(zhì)細胞（radialglialcell）中表達。與其他中間絲蛋白相比，巢蛋白肽鏈的N-末端很短，只有11個氨基酸殘基；而C-末端則較長。巢蛋白能影響神經(jīng)脊細胞.第42頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）中間絲結合蛋白盡管有些中間絲可通過自我裝配成束，如神經(jīng)元纖維蛋白NF-M和NF-H有C-端區(qū)域伸出纖維表面結合相鄰的中間絲，但其他類型的中間絲結合成束需要附屬蛋白幫助，這些附屬蛋白質(zhì)本身不是中間絲的組成蛋白，但在結構和功能上與中間絲有密切聯(lián)系，稱為中間絲結合蛋白（intermediatefilamentassociatedprotein，IFAP）。第43頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月目前已經(jīng)報道了約15種中間絲結合蛋白。

1、絲聚蛋白絲聚蛋白（filaggrin）在不同的細胞中使角蛋白纖維聚集成束，提供表皮的最外層以特別的韌性，可作為區(qū)分不同的上皮細胞的特異性標志。

2、網(wǎng)蛋白網(wǎng)蛋白（plectin）能使波形蛋白成束。不僅能使中間絲成束，而且能使中間絲與微管連接，使肌動蛋白纖維成束，幫助肌球蛋白Ⅱ與微絲的結合，以及介導中間絲與質(zhì)膜的連接。缺乏有功能的網(wǎng)蛋白基因的小鼠會出現(xiàn)皮膚水皰和骨骼肌心肌的異常而在出生幾天后死亡。

3、中間絲結合蛋白300中間絲結合蛋白300（IFAP300）主要作用是將中間絲錨定于橋粒上。

4、BPAG1定位在內(nèi)側橋板，參與角蛋白與橋粒的連接。第44頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）中間絲的功能中間絲在胞質(zhì)中形成精細發(fā)達的纖維網(wǎng)絡，外與細胞膜及細胞外基質(zhì)相連，中間與微管、微絲和細胞器相連，內(nèi)與細胞核內(nèi)的核纖層相連，因此，中間絲也具有多種功能，而且中間絲發(fā)揮功能具有時空特異性。第45頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月1、細胞的細胞內(nèi)支架作用⑴在細胞內(nèi)形成一個完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)⑵提供細胞機械強度⑶參與相鄰細胞間、細胞與基膜間的連接結構的形成2、參與細胞內(nèi)信息傳遞及物質(zhì)運輸⑴參與胞內(nèi)信息傳遞⑵與mRNA轉運有關第46頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月3、中間絲與細胞分化微絲和微管在各種細胞中都是相同的，而中間絲蛋白的表達具有組織特異性，表明中間絲與細胞分化可能具有密切的關系.第47頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月⑴胚胎發(fā)育胚胎細胞能根據(jù)其發(fā)育的方向調(diào)節(jié)中間絲蛋白基因的表達。小鼠胚胎發(fā)育過程中，最初胚胎細胞中表達角蛋白，胚胎發(fā)育到第8～9天，將要發(fā)育為間葉組織的細胞中，角蛋白表達下降并停止，同時出現(xiàn)波形纖維蛋白的表達。在神經(jīng)胚形成過程中，神經(jīng)板皮層細胞開始表達巢蛋白；神經(jīng)細胞的遷移基本完成后，巢蛋白表達量下降，波形蛋白開始表達；隨著分化的進一步完成，巢蛋白停止表達，α-內(nèi)連蛋白開始表達，接著波形蛋白表達量下降；出生前5天左右，神經(jīng)細胞前體剛完成終末分裂，NF-L和NF-M出現(xiàn)；隨著NF-L和NF-M的出現(xiàn)，波形蛋白停止表達，α-內(nèi)連蛋白表達量下降并維持低水平的表達。NF-H一般在出生后才開始表達，在腦的不同區(qū)域表達時間不同。第48頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵上皮分化在上皮組織的分化過程中，角蛋白表達的變化為研究中間絲與細胞分化的關系提供了一個重要例證。在上皮細胞中，酸性角蛋白（Ⅰ型）和中性/堿性角蛋白（Ⅱ型）成對表達，并具有特異性。在表皮的分化中，細胞的分化發(fā)生在表皮最深部的生發(fā)層，這些細胞一邊分化，一邊向表皮的表層運動，直至最后從表皮脫落。生發(fā)層細胞有大量的中間絲纖維束，它們的構成成分是前角蛋白（prekeratin）。隨著細胞分化的進程，可以檢出它們逐漸表達出不同的角蛋白。⑶決定不同類型細胞的分布中間絲的不同類型嚴格地分布于不同類型的細胞中，可根據(jù)中間絲的種類區(qū)分上皮細胞、肌肉細胞、間質(zhì)細胞、膠質(zhì)細胞和神經(jīng)細胞，具有與其來源組織相關的特異抗原性，因此可作為細胞類型區(qū)分的特征性標志之一。第49頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞質(zhì)骨架與疾病細胞骨架對細胞的形態(tài)改變和維持、細胞內(nèi)物質(zhì)運輸、細胞的分裂與分化等具有重要作用，是生命活動不可缺少的細胞結構，它們的異?？梢鸷芏嗉膊。[瘤、一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病和遺傳性疾病等。第50頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月在惡性轉化的細胞中，細胞常表現(xiàn)為細胞骨架結構的破壞和微管解聚。腫瘤細胞的浸潤轉移過程中某些細胞骨架成分的改變可增加癌細胞的運動能力。微管微絲可作為腫瘤化療藥物的靶位，長春花堿、秋水仙素和細胞松弛素等及其衍生物作為有效的化療藥物可抑制細胞增殖，誘導細胞凋亡。另外，中間絲的不同類型嚴格地分布于不同類型的細胞中，可根據(jù)中間絲的種類區(qū)分上皮細胞、肌肉細胞、間質(zhì)細胞、膠質(zhì)細胞和神經(jīng)細胞，具有與其來源組織相關的特異抗原性，在轉化細胞內(nèi)又無變化，因此可作為細胞類型區(qū)分的特征性標志之一。絕大多數(shù)腫瘤細胞通常繼續(xù)表達其來源細胞的特征性中間絲類型，即便在轉移后，仍表達其原發(fā)腫瘤的中間絲類型。因此可用于正確區(qū)分腫瘤細胞的類型及其來源，對腫瘤診斷起決定性作用。第51頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

許多神經(jīng)性疾病與骨架蛋白的異常表達有關，早老性癡呆（患者的神經(jīng)元中可見到大量損傷的神經(jīng)元纖維，神經(jīng)元中微管蛋白的數(shù)量并無異常，但微管聚集缺陷，并存在tau蛋白的積累。神經(jīng)元纖維的異常表達與異常修飾導致某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如肌萎縮性側脊髓索硬化癥,幼稚型脊柱肌肉萎縮癥,神經(jīng)元纖維在運動神經(jīng)元胞體和軸突近端的堆積是許多神經(jīng)元退化型疾病的早期癥狀，使骨骼肌失去神經(jīng)支配而萎縮，造成癱瘓，接著運動神經(jīng)元喪失，最終導致死亡。NF-H的異常磷酸化也會導致疾病發(fā)生。在早老性癡呆的神經(jīng)元纖維纏結和帕金森氏綜和征的Lewybodies中都有高度磷酸化的NF-H存在。

第52頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月一些遺傳性疾病的患者常有細胞骨架的異?；蚣毎羌艿鞍谆虻耐蛔儭Ｈ缃堑鞍?4（CK14）基因突變導致人類遺傳性皮膚病單純性大泡性表皮松懈癥（epidermolysisbullosasimplex，EBS）。Wiskott-Aldrich綜合征（Wiskott-Aldrichsyndrome，WAS）是X連鎖隱性遺傳的免疫缺陷疾病，臨床表現(xiàn)有血小板減少、濕疹、反復感染，并發(fā)不同程度的細胞免疫和體液免疫缺乏。研究表明，WAS患者的T淋巴細胞的微絲異常，微絨毛數(shù)量減少，血小板和淋巴細胞變小。第53頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

(2)突起分樹突與軸突

①樹突dendrite

一個或多個，粗短且有分支，結構類似細胞質(zhì)。功能：接受刺激，傳向胞體。

②軸突axon

只有一條，細而長，內(nèi)無尼氏體。

※

軸丘axonhillock

：無尼氏體。功能：傳導興奮沖動，傳離胞體。第55頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Cellbody(soma;perikaryon)Axon:onlyone(branchesarecollaterals;terminalsareendfeet)Dendrites:muchshorter;oneormorethanone;branchextensivelyintodendritictreesStructureofNeuronsAxonHillock(Axonalendfeet)第56頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月CellBody(Soma):

LifeSupportProteinSynthesisSingleNucleus,RER(NisslBodies)Axon:LongestprocesstransmitsmessagesawayfromcellbodyDendrites:Multipleprocessesoffcellbody–receivemessagesNeuronsStructure&Function第57頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

Neuronsaresimilartoothercellsinthebodyinsomewayssuchas:1.Neuronsaresurroundedbyamembrane.2.Neuronshaveanucleusthatcontainsgenes.3.Neuronscontain:

Whatareinsideofaneuron?NucleusNucleolusMicrofilaments/NeurotubulesEndoplasmicReticulum(ER)Mitochondria

GolgiApparatusNisslBodiesOthers第58頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Dendrites:dendritetreeAxon:axonhillock(axonorigination)axonaltransportsysteminitialsegment(firstmyelinsheath)actionpotentialgenerationmyelinsheathAxonandDendrites第60頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月AxonsDendritesTakeinformationawayfromthecellbodyTakeinformationtothecellbodySmoothsurfaceRoughsurface(dendriticspines)Generallyonly1axonpercellUsuallymanydendritespercellNoribosomeHaveribosomesCanhavemyelinNomyelininsulationBranchfurtherfromthecellbodyBranchnearthecellbodyDifferencesbetweenAxonsandDendrites第61頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月NeuronClassificationbyShapeMultipolar:“multi-”manyprocessesMajority:Singleaxon,manydendrites(motorneuronandinterneuron)Bipolar:“bi-”2processes

Foundinsomesensoryorgans(retina,taste,smell,innerearneuron)

Unipolar(pseudo-unipolar):“uni-”1process(withbranches)Sensoryafferentneurons(dorsalrootganglia)第62頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)元的分類

1.按神經(jīng)元突起的數(shù)目分：

a.多極神經(jīng)元

multipolarneuron

b.雙極神經(jīng)元

bipolar

neuron

c.假單極神經(jīng)元

pseudounipolar

neuron

第63頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月2.按神經(jīng)元的功能分:

a.感覺神經(jīng)元sensory

neuron:傳入神經(jīng)元

b.運動神經(jīng)元motorneuron:傳出神經(jīng)元

c.中間神經(jīng)元inter

neuron:聯(lián)絡神經(jīng)元3.按神經(jīng)元釋放的遞質(zhì)不同分：

a.膽堿能神經(jīng)元

b.腎上腺素能神經(jīng)元d.肽能神經(jīng)元

c.胺能神經(jīng)元e.氨基酸能神經(jīng)元4.按軸突的長短分：

a.高爾基I型神經(jīng)元

b.高爾基II型神經(jīng)元第64頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月ClassificationofNeuronsbyMorphology第65頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月ClassificationofNeuronsbyAxonLengthGolgitypeINeuronsLongaxons(longestfromthecortextothetipofspinalcord,50-70cm)GolgitypeIINeuronsShortaxons(shortestaxonsterminateonlyafewmicronfromcellbody,interneurons)AmacrineNeuronsAnunusualcelltype,lackaxons第66頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Sensoryneuron

fromreceptortoCNS;receivestimuliandtransmitafferentimpulsestoCNSInterneuronscommunicatingbetweenneurons;formcircuitsintheCNSMotorneuron

fromCNStoeffectorcells;deliverefferentimpulsesoutthroughthePNStotheeffectorstocarryouttheactionsdirectedbytheCNSFunctionalClassificationofNeuron第67頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月EXCITABLEMembrane:Abletoregulatethemovementofions(charges)acrossandalongmembraneSIGNALTRANSDUCTIONDONOTReplicate:Damagedcellscannotbereplaced!ImportantFeatures

of

Neurons第68頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月ActionPotential第69頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月FourFunctionalRegionsofModelNeurons第70頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月突觸定義：突觸是（synapse）神經(jīng)元與神經(jīng)元之間，或神經(jīng)元與非神經(jīng)細胞之間的一種特化結構。1.胞體2.突起3.突觸第71頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Impulsetransmission:

electricalchemicalMorphology:

axodendriticaxonsomaticaxoaxonicdendrodendriticClassificationofSynapses第72頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月分類：化學性突觸、電突觸

結構：電突觸:縫隙連接

突觸小泡:神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)調(diào)質(zhì)突觸前成分突觸前膜突觸間隙

突觸后成分:突觸后膜、受體、酶第73頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月化學性突觸超微結構模式圖化學性突觸超微結構第74頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月synapse4VesiclesreleaseNeurotransmitters第75頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Chemicalsynapse:presynapticknob(presynapticcomponent)synapticvesiclessynapticcleftpostsynapticmembrane(postsynapticcomponent)Electricalsynapse:gapjunctionsSynapseStructures第76頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月第77頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月

TypesofsynapseDis-tanceCytoplasmiccontinuityUltrastruct-uralcomponentAgentoftrans-missionSynapticdelayDirectionoftrans-missionElectrical3.5nmYesGap-junctionchannelIoncurrentVirtuallyabsentUsuallybidirectionalChemical20-40nmNoPresynapticvesicleandactivezone;postsynapticreceptorsChemicaltransmittersSignificant:atleast0.3ms;usually1-5msorlongerUni-directional

DistinguishingPropertiesofElectricalandChemicalSynapses第78頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Atachemicalsynapse,neuronstransmitinformationacrossacleft.第79頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月SmallMoleculeNeurotransmitterSubstancesAcetylcholine(ACh);Dopamine(DA);Norepinephrine(NE);Serotonin(5-HT);HistamineAminoAcidsGamma-aminobutyricacid(GABA);Glycine;Glutamate;AspartateNeuroactivePeptides-partiallist!!Bradykinin;beta-endorphin;calcitonin;cholecystokinin;enkephalin;dynorphin;insulin;gastrin;substanceP;glucagon;secretin;vasopressin;oxytocin,etc.ListofSomeNeurotransmitters第80頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月Axonaltransport:

intracellularcommunicationBidirectionalmechanism:anterogradetransportretrogradetransportClassifiedbytransportrates:slowtransportsystem(0.2to1mm/day)fasttransportsystem(200to400mm/day)AxonalTransportSystems第81頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月HitchingaRideon“Retrorail”第82頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月MembranesoforganellesinvolvedinsynaptictransmissionarereturnedtothecellbodyforreuseordegradationNucleusCytoskeleton(Anterogradetransport))第83頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月ComponentRate(mm/day)StructureandcompositionFasttransport

Anterograde200-400Smallvesiculotubularstructures,neurotransmitters;membraneproteinsandlipidsMitochondria50-100MitochondriaRetrograde200-300LysosomalvesiclesandenzymesSlowtransport

SCb2-8Microfilaments,metabolicenzymes,clathrincomplexSCa0.2-1NeurofilamentsandmicrotubulesMajorRateComponentsofAxonalTransport第84頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月1.Neuronshavespecializedprojectionscalleddendritesandaxons.Dendritestakeinformationtothecellbodyandaxonstakeinformationawayfromthecellbody2.Neuronscommunicatewitheachotherthroughanelectrochemicalprocess3.Neuronscontainsomespecializedstructures(likesynapses)andchemicals(likeneurotransmitters)4.NisslBodies

5.DONOTReplicate:Damagedcellscannotbereplaced!NeuronsdifferfromOtherCells第85頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)膠質(zhì)細胞是廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的，除了神經(jīng)元以外的所有細胞。具有支持、滋養(yǎng)神經(jīng)元的作用，也有吸收和調(diào)節(jié)某些活性物質(zhì)的功能。膠質(zhì)細胞雖有突起，但不具軸突，也不產(chǎn)生動作電位。神經(jīng)膠質(zhì)細胞有分裂的能力，還能夠吞噬因損傷而解體破碎的神經(jīng)元，并能修補填充、形成瘢痕。大腦和小腦發(fā)育中細胞構筑的形成都有賴膠質(zhì)細胞作前導，提供原初的框架結構。神經(jīng)軸突再生過程必須有膠質(zhì)細胞的導引才能成功第86頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月膠質(zhì)細胞比神經(jīng)元多，在哺乳類，二者的比例約為十比一，膠質(zhì)細胞沒有傳導能力，但對神經(jīng)元的正?；顒优c物質(zhì)代謝都有重要作用。神經(jīng)膠質(zhì)細胞數(shù)量為神經(jīng)元的10-50倍，而總體積與神經(jīng)元的總體積相差無幾。第87頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元都起源于胚盤外胚層神經(jīng)上皮組織(小膠質(zhì)細胞可能起源于中胚層)，其中的膠質(zhì)母細胞發(fā)育成大膠質(zhì)細胞和脈絡叢上皮細胞，圍繞神經(jīng)管腔表面的部分神經(jīng)上皮細胞分化成室管膜和脈絡叢上皮細胞，神經(jīng)母細胞發(fā)育成為神經(jīng)元；神經(jīng)嵴則分化為外周神經(jīng)系統(tǒng)的膠質(zhì)細胞。第88頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月形態(tài)特點膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元一樣也具有細胞突起，但其胞質(zhì)突起不分樹突和軸突。它與神經(jīng)元不同，可終身具有分裂增殖的能力。常規(guī)染色標本上只能看到細胞核，用現(xiàn)代免疫細胞化學方法可在光鏡下觀察膠質(zhì)細胞的整體形態(tài)，電鏡下可發(fā)現(xiàn)在膠質(zhì)細胞之間存在著低電阻通路的縫隙連接(gapjunction)。第89頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月電生理特性

(一)膜電位神經(jīng)膠質(zhì)細胞的膜電位變化緩慢，惰性大，故稱惰性靜息電位。它比相應的神經(jīng)元膜電位大。神經(jīng)膠質(zhì)細胞膜電位幾乎完全取決于細胞外K+濃度，Na+、Cl-濃度的改變不能使靜息電位發(fā)生明顯改變。因為神經(jīng)膠質(zhì)細胞的細胞膜僅對K+有通透性，而對其他離子則完全不通透，故靜息電位完全取決于K+擴散平衡電位。

(二)去極化與復極化神經(jīng)膠質(zhì)細胞接受電刺激或機械刺激后不會發(fā)生動作電位，雖有去極化(約40mV)與復極化，但無主動的再生式電流產(chǎn)生。電流僅隨電壓按比例變化，而膜電阻不變。它不能像神經(jīng)元的沖動那樣傳導，不是膜興奮性質(zhì)的表現(xiàn)，其離子通透性并未變化。第90頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)神經(jīng)膠質(zhì)細胞間的連接所有神經(jīng)膠質(zhì)細胞間均有縫隙連接。蛙、水蛭、蠑螈和組織培養(yǎng)的哺乳類動物的縫隙連接都是電偶合，電偶合有助于細胞內(nèi)可能發(fā)生的離子不平衡的恢復，且可能有代謝上的相互作用(代謝偶合)。當一些神經(jīng)膠質(zhì)細胞由于K+增加而發(fā)生去極化，而另一些神經(jīng)膠質(zhì)細胞則未發(fā)生這種變化時，兩者間即有電位差，低電阻偶合對于神經(jīng)膠質(zhì)細胞間的電流傳導是必需的，這種電流可被細胞外電極在組織表面引導出來。有作者用免疫電鏡觀察到大鼠的腦垂體中有GABA、腦啡肽和P物質(zhì)免疫反應陽性神經(jīng)元末梢與膠質(zhì)細胞形成突觸樣結構。表明至少有部分膠質(zhì)細胞的活動受神經(jīng)支配，它們的細胞膜表面必然存在著與其神經(jīng)遞質(zhì)相對應的受體。第91頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月星形膠質(zhì)細胞的受體許多實驗證明星形膠質(zhì)細胞具有多種神經(jīng)遞質(zhì)的受體，如乙酰膽堿受體、多巴胺受體、腎上腺素受體、5-羥色胺受體以及一些神經(jīng)肽受體。因此神經(jīng)元興奮釋放的神經(jīng)遞質(zhì)同樣引起膠質(zhì)細胞產(chǎn)生復雜的生理效應。星形膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的糖原儲存細胞，當細胞膜上的b腎上腺素受體與其配體結合后，可激活腺苷酸環(huán)化酶，產(chǎn)生第二信使cAMP，促使細胞內(nèi)儲存的糖原分解為葡萄糖，以供神經(jīng)元利用。星形膠質(zhì)細胞膜上的a1腎上腺素受體興奮后可引起磷酸肌醇分解，產(chǎn)生1，4，5三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。前者控制膠質(zhì)細胞內(nèi)鈣的運轉，后者激活蛋白激酶C(PKC)。血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)與星形膠質(zhì)細胞膜上相應受體結合后可加速磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol)的水解，激活與生長因子有關的生化信使系統(tǒng)。第92頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)膠質(zhì)細胞的功能1.框架、支持作用；

2.修復、再生作用；

3.免疫應答；

4.物質(zhì)代謝和營養(yǎng)中心；

5.絕緣；

6.穩(wěn)定細胞外的K+濃度；

7.參與某些遞質(zhì)的生物活性物質(zhì)的代謝；

8.增強突觸形成與強化突觸傳遞第93頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）星形膠質(zhì)細胞通過對細胞間液中K+的緩沖作用影響神經(jīng)活動⒈細胞間液中的K+對突觸傳遞的影響

在生理范圍內(nèi)，[K+]的變動(2~4mmol/L)可影響神經(jīng)元的整合和信息傳遞。第94頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月[K+]的變化可在突觸前后兩個部位，對突觸傳遞發(fā)生明顯的影響：①在突觸前末梢影響遞質(zhì)的釋放：當[K+]增加1mmol/L時，可使大鼠神經(jīng)肌肉接頭部位遞質(zhì)的自發(fā)釋放增加約25%；②在突觸后神經(jīng)元影響動作電位的發(fā)放：[K+]的增加使膜去極化，致使突觸后神經(jīng)元更接近發(fā)放動作電位的水平。第95頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月[K+]的變化可在突觸前后兩個部位，對突觸傳遞發(fā)生明顯的影響：①在突觸前末梢影響遞質(zhì)的釋放：當[K+]增加1mmol/L時，可使大鼠神經(jīng)肌肉接頭部位遞質(zhì)的自發(fā)釋放增加約25%；②在突觸后神經(jīng)元影響動作電位的發(fā)放：[K+]的增加使膜去極化，致使突觸后神經(jīng)元更接近發(fā)放動作電位的水平。第96頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月⒉膠質(zhì)細胞對細胞間液中K+的緩沖作用

機制①當神經(jīng)活動時，突觸區(qū)周圍或附近的星形膠質(zhì)細胞，可通過膜上的高通透性K+通道迅速攝取由神經(jīng)末梢所釋放出的K+，以控制細胞間液[K+]的變化，實現(xiàn)對K+的緩沖作用。②神經(jīng)膠質(zhì)細胞也可通過改變自身的膜電位起作用。例如，在活動的突觸周圍或附近的星形膠質(zhì)細胞因攝取過多K+而發(fā)生膜去極化，繼而，與其鄰近的星形膠質(zhì)細胞之間通過縫隙連接和自身的電耦合活動，將電流流入這個非激動區(qū)的膠質(zhì)細胞，正是通過這種不同區(qū)間膠質(zhì)細胞的膜電位改變，使神經(jīng)活動區(qū)突觸周圍的K+得以疏散，實現(xiàn)空間緩沖作用。第97頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月③在長時間重復刺激神經(jīng)時，引起軸突末梢釋放的K+量明顯增多，這時，膠質(zhì)細胞又能防止K+從神經(jīng)元表面或細胞間隙彌散而丟失，這樣就不至于影響神經(jīng)元周圍[K+]儲量和微環(huán)境中K+濃度的保持。④膠質(zhì)細胞還可通過把神經(jīng)元群體分割成許多功能單位，使神經(jīng)元周圍的、特別是突觸區(qū)的K+積聚，從而參與神經(jīng)元自發(fā)放電的調(diào)節(jié)。⑤膠質(zhì)細胞還可通過與毛細血管的連接方式，參與神經(jīng)元生存微環(huán)境內(nèi)[K+]的代謝。第98頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月⒊神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞在電信息傳輸過程中的相互聯(lián)系是通過K+實現(xiàn)的

研究發(fā)現(xiàn)，刺激大腦皮質(zhì)、視神經(jīng)傳導束、神經(jīng)纖維和外周神經(jīng)，隨即發(fā)生局部膠質(zhì)細胞膜去極化，經(jīng)數(shù)秒才下降或消失。當軸突活動時軸突與施萬細胞之間的細胞間液中有K+積聚，還可改變神經(jīng)膠質(zhì)細胞膜的反應性，即神經(jīng)的活動可使細胞間隙中的K+濃度增加，進而改變神經(jīng)膠質(zhì)細胞的[K+]o/[K+]i比值，致使膠質(zhì)細胞膜去極化；當局部增多的[K+]o通過膠質(zhì)細胞間的電耦合彌散和重吸收而消失時，神經(jīng)膠質(zhì)細胞的膜電位隨即恢復正常。說明：神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞在沖動性信息傳輸過程中的相互聯(lián)系是通過K+實現(xiàn)的。研究還發(fā)現(xiàn)：當膠質(zhì)細胞不能保持神經(jīng)周圍的K+濃度時，神經(jīng)的電活動和整合與信息傳遞，將受到一定的影響。如胞外液中K+聚集過高可引起神經(jīng)元發(fā)生癲癇樣放電。第99頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）星形膠質(zhì)細胞通過對谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)等代謝的調(diào)節(jié)影響神經(jīng)活動⒈星形膠質(zhì)細胞通過攝取，參與Glu和GABA釋出后的失活過程和遞質(zhì)興奮受體的調(diào)節(jié)。⒉Glu和GABA被攝取后，經(jīng)星形細胞內(nèi)的谷氨酰胺合成酶(GS)，代謝轉變成兩類神經(jīng)元均可重新利用的前體物質(zhì)——谷氨酰胺(Gln)，直接影響Glu和GABA能神經(jīng)元的合成代謝與功能。⒊星形膠質(zhì)細胞合成Gln是一個耗氨的過程，能降低腦氨，對保證腦的正常生存環(huán)境具有重要意義。⒋在腦缺血時，谷氨酸在突觸間隙聚集，是引起興奮性神經(jīng)毒性系列反應的重要環(huán)節(jié)；而腦缺血后反應性膠質(zhì)細胞增生、星形膠質(zhì)細胞攝取Glu增強、同時GS活性也增強，它們增加的程度與改善缺血后神經(jīng)元存活的程度具有相關性。星形膠質(zhì)細胞在腦缺血中的良性作用與機制是一個很有研究價值的課題。膠質(zhì)細胞還可能通過，主動攝取神經(jīng)元神經(jīng)活動時釋放的5-HT、NA、DA，參與它們的滅活過程。第100頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）星形膠質(zhì)細胞參與跨突觸的信號傳遞過程的調(diào)節(jié)⒈星形膠質(zhì)細胞的活動受神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)制

星形膠質(zhì)細胞的膜上至少有配體門控離子通道（包括親離子型的谷氨酸受體，GABAA和GABAB受體等）和與G蛋白偶聯(lián)受體（包括腎上腺素受體，促代謝型谷氨酸受體，SP受體，DA受體等）兩種類型的受體。星形膠質(zhì)細胞中含有負責突觸傳遞的第二信使系統(tǒng)：研究表明，星形膠質(zhì)細胞內(nèi)有G蛋白(Gs，Gi)及其激活的腺苷酸環(huán)化酶(AC)和磷脂酶C(PLC)與第二信使系統(tǒng)(cAMP，DAG，IP3)，這些信息分子參與星形膠質(zhì)細胞活動的調(diào)節(jié)。星形膠質(zhì)細胞雖是腦內(nèi)糖元的主要儲存部位，但它的活動主要是在神經(jīng)的影響下，參與神經(jīng)元的能量代謝，在神經(jīng)末梢釋放NA后，通過β受體激活cAMP，使糖元分解，為神經(jīng)元提供代謝的能量。此外，還可通過胰島素、胰高血糖素調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細胞的糖代謝，以影響神經(jīng)活動。小膠質(zhì)細胞膜上也有神經(jīng)遞質(zhì)的受體，小膠質(zhì)細胞內(nèi)也含有降解不同遞質(zhì)的酶類。第101頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月⒉星形膠質(zhì)細胞與神經(jīng)末梢間有突觸樣連接

神經(jīng)垂體細胞是一種特殊類型的星形膠質(zhì)細胞。近年研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)垂體細胞與兒茶酚胺、腦啡肽和P物質(zhì)神經(jīng)末梢有突觸樣連接。還發(fā)現(xiàn)腦啡肽可調(diào)節(jié)神經(jīng)垂體內(nèi)加壓素(VP)和催產(chǎn)素(OT)的釋放，此類調(diào)節(jié)可能有兩種方式：①腦啡肽通過神經(jīng)-膠質(zhì)突觸樣連接，影響垂體細胞的機能活動，進而調(diào)節(jié)突觸周圍細胞外液的離子濃度；②垂體細胞攝取GABA，而GABA又抑制VP和OT的釋放。表明神經(jīng)垂體細胞的活動受神經(jīng)調(diào)節(jié)。第102頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月⒊星形膠質(zhì)細胞可通過合成神經(jīng)活性物質(zhì)參與調(diào)節(jié)神經(jīng)活動

視上核、室旁核、室周核、弓狀核、杏仁核、臂旁核、前庭神經(jīng)核、下橄欖核、孤束核、舌下神經(jīng)核、迷走神經(jīng)背核等處的星形膠質(zhì)細胞，均能合成血管緊張素，并將之釋放入細胞間液，再被神經(jīng)元攝取，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)活動。第103頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞參與神經(jīng)組織構筑的塑造和維持微環(huán)境的穩(wěn)定在胚胎發(fā)育過程中星形膠質(zhì)細胞為神經(jīng)細胞的遷移提供“腳手架”(scaffolds)，在膠質(zhì)細胞形成起橋梁作用的“腳手架”后，神經(jīng)元得以沿著此橋架爬行遷移，從神經(jīng)元的發(fā)源部位爬行到其最終的安置區(qū)，提示星形膠質(zhì)細胞還參與神經(jīng)組織構筑的塑造。在神經(jīng)組織移植中，星形膠質(zhì)細胞參與神經(jīng)營養(yǎng)反應，促進移植物的存活和損傷細胞的再生；在神經(jīng)組織移植過程中，移植部位除有纖維星形細胞增生外，還伴有巨噬細胞，小膠質(zhì)細胞增生，它們都參與神經(jīng)營養(yǎng)反應。第104頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月小膠質(zhì)細胞和其他巨噬細胞一起參與腦組織塑型(tissuemodeling)和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。所謂組織塑型作用可能有以下幾種：①清除自然死亡細胞；②分泌多種生長因子和增效因子；③清除若干種細胞外基質(zhì)成分；④在神經(jīng)元遷移過程中起作用；小膠質(zhì)細胞和其他定居在組織內(nèi)的居室細胞一樣，對腦內(nèi)微環(huán)境的穩(wěn)定也起重要作用，隨著局部微環(huán)境的變動，小膠質(zhì)細胞的表形會有很大變異；小膠質(zhì)細胞還是一些受體和分泌物的重要儲庫。第105頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）星形膠質(zhì)細胞可誘導血腦屏障(BBB)的形成

YasukiIshizaki(1993)指出，星形膠質(zhì)細胞終足幾乎包被腦毛細血管外面70%~80%的面積，另外約20%為小膠質(zhì)細胞及其突起包被，這可能是誘導腦微血管內(nèi)皮細胞間緊密連接，及不具窗孔和維持BBB的結構基礎。研究發(fā)現(xiàn)，在許多腦腫瘤中，BBB的瓦解常常伴有血管周圍星形膠質(zhì)細胞包被的異常；將腦毛細血管內(nèi)皮細胞與星形膠質(zhì)細胞一起培養(yǎng)，則可在內(nèi)皮細胞上誘導出BBB的若干特征，包括氨基酸運輸增強，Na+、K+-ATP酶和堿性磷酸酶活性增強，刺激葡萄糖運輸，并誘導出緊密連接的結構等?？梢夿BB的特性是由星形膠質(zhì)細胞誘導并維持的。第106頁，課件共121頁，創(chuàng)作于2023年2月六）星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞參與腦的免疫應答反應。傳統(tǒng)概念認為，腦是與免疫系統(tǒng)作用“隔絕”的“特赦”器官(immunologicallyprivilegedorgan)，因為腦內(nèi)沒有淋巴系統(tǒng)，又有血腦屏障，可將許多免疫細胞和免疫物質(zhì)拒之門外。但近年來的研究改變了上述概念，發(fā)現(xiàn)：①抗體蛋白仍可經(jīng)腦脊液進入腦內(nèi)；②腦內(nèi)一些部位缺乏BBB，如室周器官，脈絡叢以及軟腦膜；③腦內(nèi)有抗原提呈細胞(antigen-presentingcells，APC)，如星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞等。APC可將外來抗原介紹給特定的內(nèi)源性分子——主組織相容性復合體(MHC)，并與之