神经系统的发育ppt课件

1、神经系统发育、一、神经管形成、神经管是神经中枢的原化学基，其形成被称为neurulation。 其方式可以分为主要能量和次要能量两种。 1 .主能量：形成中空神经管，随着外胚层细胞球的增加和内陷，最终远离外胚层表面。 大多数脊椎动物的前部神经管的形成采用这种方式。 外胚层细胞球的命运：背中线区的细胞球形成脑和脊髓中线区外侧的细胞球生成皮肤上述两者相交的细胞球是神经嵴细胞球(neural crest )，它们移动形成神经末梢、色素细胞、胶质细胞等。 神经管形成的开始：背上胚层发出的信号诱导神经板边缘预设细胞球背收缩，预设表皮细胞向中线移动，表皮和神经板交界处形成神经皱褶。主枚举过程、神经管形成的

2、扫描电镜图、神经管和相邻外胚层细胞球的分离可能与细胞球黏附分子有关，神经管沿AP轴线顺序封闭，完成形成过程。 人胚胎神经管封闭缺陷症不同区域神经管封口时间不同。 第二区封口失败，胚胎前大脑不发达，即致死性无脑病第五区不封口可导致脊柱裂。 Sonic Hedgehog、Pax3等因子对神经管关闭是必要的。 孕妇服用叶酸和适量胆固醇可以降低胎儿神经管缺陷的风险。 2 .次级神经，特征：神经管由胚胎内细胞球组成的实心中空。 鸟类、哺乳类、两栖类胚胎的后部神经管及鱼类胚胎的所有神经管的形成均采用这种方式。 斑马鱼神经管的形成，1.Organizer mesoderm诱导神经管的两栖类胚胎胚孔背唇诱导第

3、二下胚轴形成的作用称为主要表达，二，神经指引作用， 主要胚胎指引作用也是其他物种中鸭的Hensens node移植到鸡胚的斑马鱼胚盾具有组织中心活性，从神经指引作用的反应历程组织中心产生的信号分子(如Chordin、Noggin、Follistatin )对腹化信号(如BMP4 )具有特异性三、神经管分化1 .脑的划分2 .后脑的划分脊椎动物的后脑一般可分为多个菱脑原节(rhom-bomeres )，每菱脑原节是一个发育单位，节内的细胞球可以交换，但节间不能交换。 后脑产生控制面部和颈部的神经，其产生的神经嵴细胞球分化成周边神经、面部骨骼和结缔组织。 Hox基因在不同的后脑区有不同的表达谱，H

4、ox基因在菱脑原节表达的转基因动物模型Hoxb2的一个增强子使lacZ在r3和r5表达，Hoxb1的增强子使碱磷酸酯酶在r4表达。 四、神经元的分化，1 .神经元命运的确定lateral inhibition跨膜蛋白Delta与Notch的相互作用对神经元命运的确定起着重要作用。 两者相互作用后，Notch通过一系列反应抑制了NeuroD和Neurogenin的表达。 Neurogenin是激活德尔塔表达所必需的。 2 .脊髓沿DV轴分化脊髓沿背腹轴不同区域的细胞球有不同的发育命运；脊髓沿DV轴分化的反应历程腹部命运：由脊索和来自floor plate的信号决定。 将脊索置于脊髓侧面和背部，接

5、触的脊髓部位形成第二floor plate，在附近motor neuron分化，背部标识牌基因pax3和pax7的表达受到抑制。 腹部信号分子为Sonic Hedgehog，其浓度决定腹部的命运(高浓度诱导motor neurons，低浓度诱导C. neurons )。 背部命运：决定于神经管形成中背部外胚层来源的BMP4和BMP7，可以诱导脊髓背部细胞球表达BMP4和Dorsalin-1。 背腹部信号分子间的相互作用提供了脊髓细胞球分化的位置信息。 去除notochord后，Dorsalin的表达区域扩展到腹部。3、神经中枢层次在不同时刻产生的神经元的最终停留位置不同，最早产生的是离管腔最近

6、。 左图是人胚胎神经管不同区域管壁的分层图。 离管腔最近的层是心室管膜层，也称为心室管增殖区，其中的细胞球维持分裂能力。 外套层(mantle zone )是来自心室管膜层的细胞球分化成神经元和神经胶质细胞。 边缘区(marginal zone )主要为神经轴突和胶质细胞球。 在脊髓神经系统的阶层化，最初形成的神经管上皮细胞分裂产生两种细胞球：失去能够继续分裂的上皮细胞球再分裂能力的神经元细胞，沿径向分布的胶质细胞球向外移动。 心室管膜层区细胞球分裂方式与子细胞球命运的关系Vertical division:分裂面平行于表皮细胞长轴，可产生两个具有继续分裂能力的子细胞球。 Horizontal

7、 division:的分裂面垂直于表皮的长轴，仅生成一个具有继续分裂能力的子细胞球。 原因： Notch-1和numb蛋白的不均匀分布。 五、神经元的生长和凋亡，1 .神经元的结构神经元一般包括4个组成部分： soma、dendrites、axon、growth cone .轴突绝缘层髓鞘(myelin sheath ) :胶质膜包围的神经末梢细胞球的髓鞘是sch wanch 2 .神经轴突的生长首先取决于其自身表达的基因产物。 神经轴突的生长也由其环境要素决定，有的因素有吸引作用，有的因素有排斥作用。 这些个的环境因素包括其伸展路径中的组织架构、细胞球外基质成分、相邻细胞球的表面特性。 神经

8、管中的netrin分泌蛋白质对联合神经轴突生长具有吸引作用，体节生骨区中的ephrin对motor neuron的生长具有排斥作用，昆虫肢体中的跨膜蛋白semaphorin对感觉神经生长具有排斥作用，神经营养因子作用与靶细胞分泌细胞的NGF、 BDNG，nt-，3. Synapse formation在神经元的生长锥到达靶位(肌细胞球、其他神经元、腺体)时，在两者之间形成特殊的连接即神经突触。 在运动神经元和肌细胞球之间形成neuro-muscular junction .Agrin诱导胆碱能系统接纳体重排并激活其表达的反应历程，4. Neural survival在中枢和周边神经系统发育中，

9、有50多条神经元凋亡。 一个神经元对肌细胞球的激活会引起与该肌细胞球接触的其他神经元的凋亡。 不同种类的神经元的生存需要不同的营养神经因子，同种神经元在不同的发育阶段也需要不同的因子维持生存。 五、神经嵴细胞球，发生部位：神经管闭合部与神经管细胞球和神经管相接的表层细胞球，它们的间质细胞球化而变成神经嵴细胞球。 特征：是移动的。 分化命运：因发生的部位和迁徙地点而异。 能分化为感觉、交感神经及副交感神经系统的神经元和胶质细胞球肾上腺髓质细胞球； 表皮的色素细胞、头盖骨软骨和结缔组织等。躯干神经嵴细胞球的移动dorsolateralmigrationpathway :从背部往侧翼，再往腹部移动，

10、位于表皮与体节之间，分化成色素细胞。 Ventral migration pathway:进入体节的迁移，既有在体节形成背根神经节的，也有在横穿体节的前半部分区分交感神经和肾上腺髓质细胞球的。 转移机制：转移前表达Slug蛋白，反义寡聚核苷酸抑制Slug mRNA，使不转移的e与N-cadherin在转移前表达，转移时停止表达。 Migrating neural crest cells，其他组织影响神经嵴细胞球移动的体节细胞球的影响：不同AP部位的神经嵴细胞球只能从体节前半部移动，使体节旋转180o也是如此。一般认为其原因是，在软中断中表达了跨膜蛋白Eph成员，神经嵴细胞球表达了配体，两者相互作用被排斥。 神经管和脊索的影响：都抑制了神经嵴细胞球的移动。 在神