程文则神经组织.ppt

神经组织 神经组织神经细胞 神经组织 神经组织的组成 神经组织的基本结构和功能单位 神经元之间的联系 突触 神经系统的组成 中枢神经系统 CNS 外周神经系统 PNS 神经元细胞 神经胶质细胞 神经干 神经节 神经系统的基本元件 尽管神经系统的功能如此繁多复杂 而组成中枢神经系统的基本元件只有两个 神经元 神经纤维 神经胶质细胞 神经元 数量 数百到1000亿 45 结构 胞体 树突 轴突和髓鞘 形态 单极 双极和多极细胞 根据细胞突起的数目分 多极神经元 双极神经元 单极神经元 神经元的分类 感觉神经元 传入神经元 多为假单极神经元运动神经元 传出神经元 多为多极神经元中间神经元主要为多极神经元 根据功能分 接受 整合和传递信息 物质运输 轴浆运输 营养和再生功能 神经元的功能 中枢神经系统的胶质细胞 纤维性星形胶质细胞原浆性星形胶质细胞参与构成血 脑屏障 星形胶质细胞 少突胶质细胞中枢神经系统的髓鞘形成细胞 小胶质细胞具有吞噬功能 室管膜细胞室管膜细胞可分泌脑脊液 并参与脑脊液 脑屏障的构成 神经元形态与结构 形态多种多样 大小各异 HE染色镀银染色 组成 胞体 突触 髓鞘 神经元结构 细胞核 核周质 胞体 营养中心 核仁明显 多种细胞器丰富 尼氏体 核周质 神经原纤维 神经元结构 定义 神经元胞质中的嗜碱性物质 组成 粗面内质网和核糖体 功能 合成蛋白质 尼氏体 定义 银染切片中胞质内呈棕黑色的细丝 组成 神经丝和微管成束排列 功能 构成细胞支架 参与物质运输 神经元纤维 神经纤维 神经纤维 有髓神经纤维 无髓神经纤维 髓鞘 参与形成神经纤维的胶质细胞的细胞膜反复包裹卷轴突而形成的多层膜性结构 有髓神经纤维 跳跃式 故速度快 无髓鞘和郎飞结 故其传导为非跳跃式 速度慢 周围神经纤维 周围神经系统的有髓神经纤维 有髓神经纤维模式图 髓鞘的形成 中枢神经系统的有髓神经纤维 由少突胶质细胞突起末端的扁平薄膜包卷轴突而成 每个细胞均有多个突起包绕多条轴突 少突胶质细胞外无基膜 髓鞘内无髓鞘切迹 无髓神经纤维 1 周围神经系统的无髓神经纤维 雪旺细胞沿轴突一个接一个地连接成连续的鞘 但不形成髓鞘 因此无朗飞结 一个雪旺细胞可包裹多条轴突 外有基膜 2 中枢神经系统的无髓神经纤维 裸露的轴突行走于有髓神经纤维或神经胶质细胞之间 周围神经系统无髓神经纤维 神经末梢 一 感觉神经末梢 感受器游离神经末梢触觉小体环层小体肌梭 二 运动神经末梢 效应器躯体运动神经末梢内脏运动神经末梢 神经末梢 运动终板 分布 骨骼肌 功能 引起肌纤维收缩 内脏运动神经末梢 内脏运动神经纤维较细 无髓鞘 其末梢部位轴突分支呈串珠膨大 称膨体 体内有许多突触小泡 内含乙酰胆碱或去甲肾上腺素或肽类神经递质 膨体是与效应细胞建立突触的部位 突触 神经元与神经元之间无原生质相连 但是 信息可由一个神经元传递给另一个神经元 信息的传递依靠它们之间的特殊部位 突触来进行 突触的分类 突触的结构 突触传递 神经递质与受体 突触的分类 1 按突触形成部位分 轴 树 轴 轴 轴 体 树 树突触 2 根据突触信息传递的方式分 化学性突触和电突触 3 按对后继神经元的影响分 兴奋性突触和抑制性突触 按突触形成部位分类 神经元胞体突触小体 两个神经元相接触的部位就称之为突触 synapse 轴突末梢膨大呈球形称之为突触小体 神经元胞体及表面的突触小体扫描电镜像 根据突触信息传递的方式分 电突触 化学性突触 根据突触信息传递的方式分 化学性突触 突触前膜 突触间隙 突触后膜 电突触 两个膜形成缝隙连接 无前膜后膜之分 化学突触模式图性 轴突终末 出胞作用 突触前膜 突触间隙 突触后膜 兴奋性与抑制性突触 兴奋性突触后电位产生机制 抑制性突触电位产生机制 神经递质与受体 神经递质指是指突触前末梢处释放 能特异性作用于突触后膜受体 并产生突触后电位的信号物质 外周递质 乙酰胆碱 Ach 全部植物性神经节前纤维 绝大多数副交感神经节后纤维 去甲肾上腺素 NA 绝大多数交感节后纤维 嘌呤或肽类 主要存在于胃肠道 中枢递质 乙酰胆碱 多数为兴奋作用 单氨类 NE 5 HT 多巴胺 氨基酸 谷氨酸 天冬氨酸 GABA 甘氨酸 肽类 神经肽 神经递质的受体 细胞膜或细胞膜内能与某些化学物质 神经递质或化学激素 发生特异性结合并诱发产生生物学效应的特殊生物分子 受体 胆碱能受体 M受体 N受体 肾上腺素能受体 受体 受体 突触前受体 中枢递质的受体 还有5 HT GABA 多巴胺等 烟碱型受体 nicotinicreceptor 毒蕈碱型受体 muscarinicreceptor 中枢神经系统的胶质细胞 图15中枢神经系统的神经胶质细胞 中枢神经系统神经胶质细胞的形态 原浆性星形胶质细胞 小胶质细胞 少突胶质细胞 纤维性星形胶质细胞 银染 银染 三种胶质细胞的镀银染色光镜图 星型胶质细胞光镜图 少突胶质细胞光镜图 小胶质细胞光镜图 中枢神经系统神经胶质细胞 原浆性星形胶质细胞 突起较短粗 分支较多 纤维性星形胶质细胞 突起细长 分支较少 少突胶质细胞 梨形或椭圆形 突起细而少分支少核圆 染色较深 中枢神经系统神经胶质细胞 小胶质细胞 血液中的单核细胞 来源 胞体最小核染色深突起细长 形态 吞噬细胞碎屑及变性髓鞘 功能 周围神经系统的胶质细胞 雪旺细胞 Schwanncell 圆筒状 展开似梯形 扁平 核椭圆 胞质少 参与形成神经纤 保护 绝缘 形成髓鞘 卫星细胞 satellitecell 扁平 立方状 包裹在神经节内 神经元的胞体外 起保护 营养 绝缘作用 神经节假单极神经元及卫星细胞HE高倍 常用神经系统的观察研究方法 1 经典神经解剖学的组织染色技术Nissl染色 显示神经细胞构筑的银浸染法 显示细胞形态及神经原纤维如Golgi法 Caja1法Weigert染色法 显示髓鞘 2 束路示踪技术辣根过氧化物酶 HRP 轴突逆行示踪法荧光色素逆行标记法细胞毒植物凝集素示踪法 神经束路示踪 利用轴浆运输现象追踪神经元之间联系的一种方法 示踪剂 HRP horseradishperoxidase 辣根过氧化物酶 快蓝 fastblue 荧光金 fluorogold 核黄 nuclearyellow 神经生物素 neurobiotin 生物素化葡聚糖胺 biotinylateddextranamine BDA 荧光染料示踪法 1 荧光染料的配制 2 荧光染料的注射 3 动物存活期 一般存活2 4天 4 灌注固定 取材 冰冻切片 5 贴片后荧光显微镜观察 荧光容易褪色 贴片后应立即观察 常用神经系统的观察研究方法 化学神经解剖学技术组织化学法酶组织化学法免疫细胞化学法放射自显影技术原位杂交技术共聚焦显微镜技术 神经细胞 嗅鞘细胞神经干细胞骨髓基质细胞雪旺细胞 嗅鞘细胞 嗅球 嗅鞘细胞的分布 嗅鞘细胞 嗅鞘细胞 嗅觉和味觉 嗅觉产生机制 嗅鞘细胞 桥接脊髓损伤两端 促进轴突再生并髓鞘化 嗅鞘细胞的修复作用 分泌促进神经生长的因子 如NGF BDNF GDNF等 促进轴突的生长并抑制疤痕的形成 大鼠嗅球的获取 嗅鞘细胞的纯化培养 剪碎嗅球 加0 2 胰酶孵育20min 加2mlDMEM终止消化 离心 除悬液 换液两次 除上清 置于培养板内培养 改良Nash差速贴壁法培养20h 置于加入多聚右旋赖氨酸的培养板中培养 差速贴壁第二天加Ara c培养 吸出细胞悬液 每2 3天半量换液一次并冲洗 24h 1h 4 5d 差速贴壁培养法 成纤维细胞 星型胶质细胞 嗅鞘细胞 贴壁时间 差速贴壁法 利用成纤维细胞 星形胶质细胞和溴鞘细胞的贴壁时间不同而将它们分离的方法 主要杂细胞 成纤维细胞 星型胶质细胞在杂细胞贴壁后马上将培养液转移到另一个培养基中继续培养 从而达到分离纯化的目的 Ara c 阿糖胞苷 对成纤维细胞有抑制作用 故培养过程中常加入Ara c以抑制成纤维细胞的生长 加入Ara c 嗅鞘细胞的免疫组化鉴定 嗅鞘细胞的免疫鉴定为P75NGFR GFAP S100 N CAM Laminin等呈阳性反应其中以P75NGFR最为常用 P75NGFR又简称P75 低亲和力神经生长因子 NGF 受体抗体该标记分子在雪旺氏细胞亦呈阳性 Science Vol304 Issue5672 833 834 7May2004 细胞活力鉴定 台盼蓝染色法 原理 台盼蓝可穿透死细胞的膜 将解体的DNA染成淡蓝色 而活细胞能阻止染料进入细胞内 步骤 1 制备单细胞悬液 并作适当稀释 106细胞 ml 2 染色 细胞悬液与0 4 台盼蓝溶液以9 1混合混匀 3 计数 在三分钟内 用计数板分别计数活细胞和死细胞 台盼蓝染色法 结果统计 镜下观察 死细胞被染成淡蓝色 而活细胞拒染 根据下式求细胞活力 活细胞率 活细胞总数 活细胞总数 死细胞总数 100注意事项 台盼蓝染细胞时 时间不宜过长 否则 部分活细胞也会着色 会干扰计数 哺乳动物干细胞的基本特征 干细胞的自我增殖特征 1 自我更新 通过分裂产生至少一个干细胞 对称分裂示意图 不对称分裂示意图 干细胞的分化 定义 同源细胞逐渐变为形态 功能和生化特征等方面性质稳定的另一类型细胞的过程 干细胞的可塑性表现为转分化和去分化现象转分化 指一种组织类型的细胞在适当条件下分化为另一种组织类型的细胞 成年雄鼠造血干细胞成年雌鼠体内在雌鼠的神经胶质细胞内检测到Y染色体去分化 一种干细胞向其前体细胞的逆向转化 干细胞的可塑性 干细胞的分类 按发生学来源 胚胎干细胞成体干细胞 胚胎干细胞 神经干细胞 按分化能力 全能干细胞多潜能干细胞多能干细胞专能干细胞 干细胞的分类 神经干细胞 神经干细胞 存在于胚胎和成体脑组织特定部位中 具有自我更新 分化为神经元 星形胶质细胞 少突胶质细胞能力的未成熟细胞 神经祖细胞神经前体细胞 神经干细胞的生化特性特征性标志 巢蛋白nestin表达阳性 神经干细胞 Nestin是最晚被识别而且是最大的中间丝 其分子量为210 240KDa 由于它的氨基酸序列与其它已知的任何中间丝都不一样 所以将nestin划分为 类中间丝 在早期胚胎发生的神经上皮干细胞中以及发育着的骨骼肌中有nestin的强表达 胚胎时期 神经板细胞胚胎时期 嗅球 纹状体 侧脑室 室管膜上皮 脑室下带 海马 齿状回 脊髓 小脑和大脑皮层 成体神经干细胞存在的部位 海马 hippocampus 脑室下区 subventricularzone 嗅球 olfactorybulbs 鼻上皮细胞 nasalepithelium 视网膜 retina 脊髓 spinalcord 神经干细胞的分布 神经干细胞的多潜能分化 神经元星形胶质细胞少突胶质细胞 神经干细胞的增殖及分化 分化的调控机制 宿主移植部位的微环境生长因子A 去除生长因子可以使神经干细胞进入分化状态B 不同生长因子具有诱导神经干细胞定向分化作用 CNTF星形胶质细胞GDNF雪旺细胞甲状腺素T3少突胶质细胞bFGF和LIF神经元2 神经细胞黏附分子 细胞外基质蛋白 调节细胞间的相互作用和神经元迁移 轴突延伸和基因表达的发育过程 3 氧浓度 影响CNS前体细胞增殖分化的重要因素 分化的途径 神经干细胞的分化机制 神经干细胞的增殖及分化机制 神经干细胞的标记 Brdu标记 检测细胞增殖 NestinmusashiSox2CD133花生凝集素PNA 热稳定蛋白阴性 Brdu标记法原理 细胞增殖S期中合成DNA 各种构成DNA的原料掺入到DNA中 BrdU类似胸腺嘧啶 可掺入合成的DNA中 掺入的BrdU可通过抗BrdU单克隆抗体在组织切片或细胞爬片上显示 该技术可应用到跟踪检测移植细胞的存活 分化和功能状态 Brdu标记法操作步骤 神经干细胞的应用 神经干细胞的来源 NSC主要从以下几种途径获得 1 来源于神经组织 2 来源于胚胎干细胞 胚胎生殖细胞等细胞的定向诱导分化 3 来源于血液系统的骨髓间质干细胞 4 来源于永生化细胞系C17 2细胞系 由新生小鼠小脑外颗粒层细胞通过逆转录病毒转导V Myc后获得的克隆多能干细胞系 MHP36细胞系 从转导温度敏感型tsA58原癌基因的转基因小鼠的海马增殖区获得 是一种温控型NSC 在体外33 时增殖 在体内较高温度37 时分化成神经元和胶质细胞 NT2细胞系 从人睾丸生殖细胞肿瘤中获得 在维甲酸的诱导下表现出NSCs的特性 5 体核细胞转移技术获得NSC 神经干细胞的来源 神经干细胞的培养纯化 神经干细胞的分化 细胞因子 特殊蛋白质和激素细胞 化学试剂 中药成分及复方脂腺 诱导分化的因素 其他局部环境因素 脊髓 脊髓损伤 赵楠 昆明医学院博士学位论文 2007 影响脊髓损伤恢复的因素 神经营养因子 NTFs 再生抑制蛋白抗体 各种神经细胞的修复作用 CNS损伤后的变化 1 神经元存活 近端出芽再生2 神经元死亡 附近未损伤者侧枝出芽3 轴突侧枝损伤 未损伤侧枝出芽 CNS损伤后的变化 脊髓损伤的移植治疗方法 神经因子结合桥接体移植自体周围神经移植中枢神经组织移植采用带血管蒂的自体周围神经与胚胎中枢神经组织神经干细胞联合移植神经干细胞移植 运用基因工程手段大量扩增骨髓间质细胞 治疗同一个患者 骨骼及相关疾病 中枢神经系统疾病 局部麻醉 抽取骨髓 人体骨髓的获取 骨髓穿刺术 骨髓间充质细胞 MesenchymalStemCells Easyisolation highexpansion reproducible 骨髓间充质干细胞的培养纯化 BMSCs的分化 BMSCs的体外诱导分化方法抗氧化剂作诱导剂 如 2 琉基乙醇2 二甲基亚枫硫代甘油生长因子作诱导剂 如 血小板衍生生长因子PDGF表皮生长因子EGF肝细胞生长因子PGF胰导素样生长因子IGFs BMSCs的鉴定 采用流式细胞方法检测培养细胞表面的骨髓基质细胞标志CD90和造血细胞标志CD45 MSCs的鉴定 MSCs的表型不均一 分别具有间充质细胞 上皮细胞和内皮细胞的特点MSCs阳性表达的抗原 SB 10 SH 2 SH 3 SH 4 CD29 CD44 CD71 CD90 CD106 CD120a和CD124等MSCs阴性表达的抗原 CD1a CD11b c CD31 CD34 CD14 CD45 CD