临床神经学：神经细胞

1、1神经细胞2神经系统（nervous system）神经元neuron胶质细胞neuroglial cell31 神经元基本结构和功能单位人脑、大脑、大脑皮层的神经元数目依次为亿、亿和亿。 胶质细胞更多高度分化，形态多样，结构复杂4胞体（cell body ）突起：树突（dendrite ） 轴突（axon ）输入信号整合信号传导信号输出信号四个功能区构成5神经元模型及信号6存在于脑和脊髓的灰质及神经节；形态各异，大小不一；由细胞膜、细胞质、细胞器和细胞核等组成；维持和控制神经元代谢和功能活动的中心。1.1 神经元胞体结构和功能 7脂质双层液态镶嵌模型 1. 神经元膜厚度约5 nm 脂质（磷脂

2、）蛋白质多糖8膜蛋白内在蛋白：受体、离子通道、载体等 外在蛋白：外侧如黏附分子 内侧如肌动蛋白、锚定蛋白等 分布物质转运胞外物质识别信号转导神经冲动的发放功能92. 神经元的细胞质和细胞器细胞膜细胞核 细胞质 细胞器 尼氏小体 神经原纤维核周质10神经元的细胞器线粒体氧化供能，储存钙粗面内质网和核糖体（尼氏体）蛋白质合成转运高尔基体加工包装分泌蛋白溶酶体清除垃圾微管、微丝、神经丝细胞骨架滑面内质网运输蛋白质、合成脂质内含物如脂褐素11神经原纤维（neurofibril） 光镜下，重金属银染色，棕黑色的丝状结构3. 神经元细胞骨架12 微管 微丝 神经细丝细胞骨架神经原纤维134. 神经元胞核

3、位于神经元的中央，大而圆 异染色质较少，位于核膜内侧，常染色质较多，分散在核的中央，着色浅 l2个核仁，深染，大而明显14电镜下的神经元核151.2 神经元突起 树突（dendrite ） 轴突（axon ）突起161. 树突 (dendrite) 胞体的延伸部，胞质与核周质基本相同 主要功能：接受信息 神经元的感受区 树突棘和棘器17树突棘182. 轴突（axon)细长、光滑、无棘状突无核糖体和粗面内质网 主要功能：传出冲动 轴丘（axon hillock） 起始段（initial segment）中间段末端，终扣19生长锥（growth cone）20有髓神经纤维无髓神经纤维神经纤维（ne

4、rve fiber） 21有髓神经纤维朗飞结（Ranvier node）“跳跃”式传导结间体（internode）施万细胞（Schwann cell） 少突胶质细胞22施万细胞形成髓鞘的过程23施兰切迹与郎飞氏结24少突胶质细胞形成髓鞘25无髓神经纤维周围神经系统的无髓神经纤维 施万细胞形成连续的鞘，无郎飞节结中枢神经系统的无髓神经纤维 裸露的轴突，借星形胶质细胞分隔 261.3 神经元的分类 27按突起的数目分类假单极神经元双极神经元多极神经元单极双极多极28按轴突长短分类Golgi型神经元 或称投射神经元 （projection neuron） Golgi型神经元 或称局部环路神经元 （l

5、ocal circuit neuron） 按功能分类（传出冲动的方向）感觉神经元（传入神经元）中间神经元（联络神经元）运动神经元（传出神经元）29按电生理特性分类兴奋性神经元抑制性神经元按递质分类5-HT能神经元NE能神经元DA能神经元Ach能神经元.301.4 神经元间的联系 辐散（divergence）聚合（convergence） 链锁状和环状简单回路31不同层次神经环路 不同核团或皮层脑区和之间的长投射纤维同一核团或脑区的局部环路相邻神经元不同成分间的微环路321.5 神经元特有蛋白和代谢特点 神经元特异性烯醇化酶（NSE） 神经丝蛋白（NFP） 微管相关蛋白（MAP2） 低分子量微管

6、相关蛋白（tau蛋白） 胆碱乙酰基转移酶（ChAT） 特有蛋白33标记酶 胆碱乙酰基转移酶（ChAT）谷氨酸脱羧酶（GAD）酪氨酸羟化酶（TH）多巴胺-羟化酶（DH)）色氨酸羟化酶（TH） mGluR1a (red) and tyrosine hydroxylase (green) in the substantia nigra 34 神经元代谢特点： 神经元的活动需要消耗能量 神经元越兴奋，代谢越旺盛，耗能越多 生理情况下，能量几乎全部来自葡萄糖的有氧氧化 脑内的葡萄糖都存在于细胞外液，糖原含量很少 PET Scan 352 胶质细胞 神经胶质细胞（neuroglia）或胶质细胞（glioc

7、yte或glia cell或glia） Hippocampal neurons(green) and glial cells(red)36Neurons and glia.Tujl/b-tubulin III (red),GFAP (green) 37特征： 多种形态特征, 有突起，但不分树突和轴突 终身具有分裂、增殖的能力 不产生动作电位或突触电位 （有去极化（约40 mV）与复极化，没有主动的再生式电流产生，可记录到膜电位的变化）去极化与神经元同步2.1 功能和分类38主要功能 ： 支持作用 隔离及绝缘作用 分泌功能 运输营养物质 摄取化学物质 修复及再生作用 39 星形胶质细胞 (ast

8、rocyte) 大胶质细胞 中枢胶质细胞 少突胶质细胞（oligodendrocyte) 小胶质细胞 施万细胞 外周胶质细胞 被囊细胞/卫星细胞分类 室管膜细胞脉络丛细胞(macroglia)(microglia)(ependymocyte)(choroidal epithelial cell)(Schwann cell)(satellite cell)4041胶原纤维酸性蛋白（GFAP）2.2 星形胶质细胞 (astrocyte) 体积最大，分布最广 呈星形，胞核大，染色质细小而分散 GFAP组成胶质丝1. 细胞结构Flotillin protein (red grains) by an a

9、strocyte cell in culture (green) nucleus in blue. 42星形胶质细胞血管周足神经元终足 脑毛细血管表面8599被其足板覆盖43 星形胶质细胞具有广泛的缝隙连接Astrocytes stained with GFAP (green) and nuclear DNA stained with DAPI (4,6-Diamidino-2- phenylindole,blue.)Gap junction between astrocyte GFAP为所有星形胶质细胞所共有，在成熟星形胶质细胞内表达44 支持作用 运输营养物质 修复作用 2. 功能a ne

10、uron (red) and an astrocyte (green) patch clamped 45（1）支持和隔离作用突触包绕缝隙连接N-A46（2）调节神经细胞内外离子浓度维持内环境稳定 钾通道：IA、IDR、IIR 、IK（ca ） 神经元外“钾库” 钠通道：Na+流；Na+/K+交换；HCO3/Cl交换 调节离子平衡和神经元的兴奋性 钙通道：L型和T型 Ca2流是星形胶质细胞与神经元之间信息交流的重要方式 47（3）调节神经元物质代谢1）参与葡萄糖代谢2）转运神经活性氨基酸与合成神经递质摄取和灭活 Glu、 DA、NE、5-HT等 48（4）参与神经元的正常发育与突触的形成神经营养

11、因子生长因子细胞因子细胞识别因子脑源性神经营养因子（BDNF）胶质细胞成熟因子白细胞介素1（IL-1）层粘连蛋白（LN）神经营养因子（NTF）成纤维细胞生长因子（FGF）白细胞介素6（IL-6）神经细胞黏附因子神经生长因子（NGF）血小板源性生长因子（PDGF）集落刺激因子（CSF）胶质源性连接蛋白胶质源性神经营养因子（GDNF）胰岛素样生长因子（IGF）干扰素神经钙黏附蛋白睫状神经营养因子（CNTF）转化生长因子（TGF）干扰素整合素性激素（SH）内皮素（ET）干扰素淀粉样蛋白前体星形胶质细胞分泌的相关因子 作用：ACM有利生长，突触形成，调节N发生49（5）免疫功能1）诱导小胶质细胞分化、

12、增殖，增加其吞噬功能 2）结合经处理过的外来抗原传递给T细胞3）产生多种趋化因子和细胞因子，参与炎性反应 4）对趋化因子发生反应，并吞噬外源颗粒 CNS特化的免疫细胞50（6）星形胶质细胞的活化可塑性反应性星形胶质细胞（reactive astrocyte） reactive gliosis 表现：胞体肥大，胞浆宽广，嗜酸性，突起增粗、分支增多，但胞核无明显变化 injury51reactive astrocyteConfocal microscopy image of reactive astrocytes stained with GFAP (red) and vimentin (gree

13、n) 分泌特异蛋白：GFAP 、波形蛋白 、结蛋白 、肌球蛋白 、S100蛋白 、蛋白脂蛋白 等对神经元产生多方面影响有利/不利Astrocytes Limit CNS Regeneration 52主要功能：形成髓鞘2.3 成髓鞘细胞分类少突胶质细胞（CNS）施万细胞 （PNS）53（一）少突胶质细胞（oligodendrocyte） （1）结构及生理特点 突起并不少，而且分支也多 胞体较小 核圆，染色较深 胞质内含大量微管 分布在神经元胞体附近和神经纤维周围 含有与髓鞘形成相关的酶以及髓鞘相关蛋白 (半乳糖脑苷酯 、环核苷磷酸二酯酶 、髓磷脂相关糖蛋白 、髓磷脂碱性蛋白 等）5455（2）

14、分类 束间少突胶质细胞 血管周少突胶质细胞 神经细胞周少突胶质细胞a silver-stained oligodendrocyte in the brain 56 形成CNS轴突的髓鞘 分泌神经营养因子 表达抑制性蛋白 （3）生物学功能57（二）施万细胞（schwann）Theodor Schwann.1939结构：细胞呈梭形，核为扁椭圆形 胞质薄而不连续 来源：胚胎时期的神经嵴细胞 58形成周围神经系统的髓鞘迁移、粘着、产生细胞外基质分泌多种神经营养因子和生物活性物质功能59 NGF、BDNF、CNTF、FGF、NT、生长相关蛋白-43（GAP-43）等 细胞外基质（ECM） 细胞粘附分子（CAM）合成分泌：602.4 小胶质细胞 （microglia） 最小，数量较少 胞体呈细长或椭圆形，细长而有分支的突起 定居在脑内的吞噬细胞，对去极化非常敏感 61参与脑内免疫防御功能保持内环境稳定免疫功能功能 生理特点 定居在脑内的吞噬细胞 对去极化非常敏感 6