《发育神经生物学》PPT课件

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1、发育神经生物学DevelopmentalNeurobiology课程的性质发育神经生物学(DevelopmentalNeurobiology)是神经科学中一个重要的分支学科。它的研究包括神经细胞谱系的追踪，神经元和神经胶质细胞的发生、诱导、迁移、分化，轴突与树突的发育，突触的发生和神经网络的形成，各脑区的组织发生，发生后的发育、成熟、老化、退变，神经系统的可塑性、伤后的再生和修复，以及神经系统退行性疾病的发病机理和脑内移植的应用等方面，其范围极其广泛。近年来，随着分子生物学的深入研究，使神经系统发育中基因调控的研究有了较为迅速的发展。特别是关于与神经系统发育密切相关的同源盒基因(homeo

2、boxgene)的研究发现，使这一领域受到更多的关注。从某种意义上说，现代发育神经生物学的研究，实质上是神经系统的发育再生及其基因调控的研究，因而是一个极其复杂的生物学过程。发育神经生物学是《神经生物学》硕士研究生的学位课，54学时，主要讲授神经系统的发育、再生与细胞编程性死亡，神经系统的可塑性等。通过这门课程的学习，使学生初步掌握神经系统从发育至老化中的有关问题及调控与研究方法。第一章神经细胞的发育分化与神经系统发育中的基因调控神经元与神经胶质细胞的发育和分化是发育生物学研究的热点之一。细胞克隆（cellclone）：由一个细胞通过有丝分裂产生的具有同一遗传特征的一群细胞细胞族(cell

3、lineage)：一个细胞经过分裂、分化后产生的子细胞及母细胞群体，它们之间的遗传特性、形态特征不尽相同，也称为细胞世系、细胞谱系。一、细胞周期中的神经上皮细胞1.细胞周期（cellcycle）：细胞生活周期(celllifecycle)，细胞增殖周期（cellgenerationcycle）细胞周期：M期（分裂期mitoticphase,）：S期（DNA合成期）：细胞急剧合成DNA聚合酶及4中脱氧核苷酸。G1期（gap1phase）：M期之后与S期之前的时期。DNA合成前期，合成细胞所需要的结构蛋白和酶蛋白，为DNA复制准备必要的条件。G2期（gap2phase）：S期之后，又称合成后期

4、或分裂前期。为细胞分裂准备条件，细胞进行活跃的RNA和蛋白质合成，并可合成一些“有丝分裂”因子。细胞周期的模式图1.连续增殖细胞；2.暂时性不增殖细胞；3.无增殖细胞2、细胞周期中的神经上皮细胞神经上皮（neuroepithelium）：神经管上皮，是假复层上皮。腔面：内界膜基底面：外界膜细胞形态：柱状、锥形或梭形。神经上皮细胞具有明显的浆膜，是分离的，不形成合体细胞。细胞核：位于不同平面；在腔面细胞间彼此以闭锁堤连接神经管上皮细胞的细胞周期示意图M期细胞集中于内界膜面；S期细胞集中于外界膜面；G2期细胞迅速下降至主腔面(内界膜)基底面(外界膜)S带I带M带1）细胞周期中的神经上皮细胞特点

5、神经管的神经上皮细胞均处于细胞周期的不同时期；核的位置随细胞周期的不同而在内、外界膜之间往返移动。S期：DNA合成期，细胞集中于外界膜面，细胞开始缩短变圆，向内界膜移动，细胞核也随之移向内界膜。S期细胞靠近外界膜聚集成S带。G2期：时间较短，与邻近细胞的连接消失，细胞迅速下降至主腔面，细胞核变圆，进入M期。M带与S带之间为中间带（intermediatezone,I带）M期：分裂期，细胞集中于内界膜面。M期细胞靠近内界膜聚集成M带。在分裂期，神经上皮细胞不断增殖过程中，细胞开始进行迁移和分化。M带有丝分裂中期细胞的纺锤体如与表面垂直，分裂后的一个子细胞即向神经上皮的外周迁移，并分化为神经母

6、细胞（neuroblast），它们不具备摄取3H-胸腺嘧啶的能力，也不再分裂，为幼稚的神经元G1期：分裂完成后，细胞间重建连接结构，细胞核再度变长，移向外界膜，进入S期。M带与S带之间为中间带。2）细胞周期中的神经上皮细胞三个去向：①继续进入有丝分裂周期。在神经板和早期神经管中的子细胞可再进入有丝分裂周期，失去与管腔基底连接。②不能进入分裂周期的子细胞则迁移进入套层。各种类型的神经元和神经胶质细胞在套层发生分化。a、一些神经元和神经胶质细胞在受适当刺激情况下仍可进入有丝分裂周期；b、另一些神经胶质细胞则暂时离开细胞分裂周期或永久离开细胞分裂周期；神经元是永远离开细胞分裂周期。3）神经上皮细

7、胞核往返移动的机制细胞的往返移动表示神经上皮细胞所特有的，也见于各种假复层柱状上皮的胚胎组织。①与微管的活动有关a.应用细胞分裂抑素（cytochalasinB）可以完全阻止鸡胚胎神经管核间期细胞的迁移；b.作用于神经上皮细胞顶端，可破坏细胞内微丝及神经管腔处细胞间的贴附；c.应用秋水仙素可抑制细胞的分裂，从而终止细胞核的移动。②与DNA的含量及核大小有关核的体积在向外运动中增加一倍，向内运动时再增加一倍；核的DNA含量