神经生物学重点总结

神经细胞 可参看 组培补充 胶质细胞 星形胶质细胞 髓鞘 少突胶质细胞 失望细胞 system 轴浆流 可参看组培 生理 1 slow axonal flow m 2 fast axonal flow 需要注意的 antergrade 顺方向 retrograde 返回 突触的结构突触的结构 化学性突触的 兴奋性的突触多在树突棘 抑制性的多在胞体上 突触的可塑性突触的可塑性 Synaptic plasticity 可参看生理书 P281 改变 1 后突触的受体 2 前突触的递质数量 quantity of neurotransmitters 化学突触的传递效能发生改变称为突触可塑性 包括突触传递减弱和突触传递增强两 部分 表现为 突触后膜电反应的增强和减弱 广义上讲包括突触传递可塑性 突触发育 可塑性 突触形态可塑性 一般未做特殊说明指突触传递可塑性 主要包括 短时程突触可塑性 长时程突触可塑性 短时程突触可塑性包括 突触易化 强直后增强 PTP 突触抑制 长时程突触可塑性包括 长时程增强和长时程减弱 LTP LTD 神经递质的条件神经递质的条件 1 突触前神经元内含有合成该递质的原料和酶系 2 递质合成必须储存在突触囊泡以避免被其他酶系水解 3 突触前刺激能导致该递质的释放 4 该递质可作用于突触后膜上的相应受体 发挥兴奋或抑制效应 直接外加该递质于神 经元或效应细胞旁可产生相同的突触后效应 5 突触部位存在该递质的快速灭活机制 6 递质拟似物或受体阻断剂能加强或阻断该递质的突触传递效应 多巴胺能神经元的功能和分布多巴胺能神经元的功能和分布 多巴胺 Dopamine 分布在中脑的黑质中 神经纤维投射到纹状体 属于椎体外系 使运动协调 协调肌 张力 非意识性的控制 此功能减弱 引起帕金森 PD Parkinson s disease PD 的影响因素 环境因素 除草剂导致多巴胺神经元死亡的可能性大 杀虫剂 遗传因素 导致细胞 内的蛋白质降解出现异常 分布在 在 VTA 腹侧被盖区 与情绪 情感相关 调控情绪 缺乏时 导致 Attention deficit disorder 精神分裂症 schizophrenia 正常情况下 VTA 奖赏行为 多巴胺神经元与奖赏行为相关 毒品成瘾 受体 促代谢性受体 D1 D5 两种亚型 药理学特征分类 D1 样受体 D1 D5 D2 样 受体 D2 D3 D4 D1 Gs 偶联 使 cAMP 增加 D2 Gi 偶联 降低 cAMP 5 HT5 HT 脑中的分布 脑干中缝核 Raphe nuclei in brainstem 投射广泛脑和脊髓中 5 HT 不能穿过血脑屏障 中枢是由脑中合成的 合成原料 色氨酸 合成酶 色氨酸羟化酶 TPH 5 羟色氨酸脱羧酶 5 HTPDC 受体 一共有 14 种受体 一种离子通道 其它都是 G 蛋白偶联受体 重摄取和降解 5 HT 在突触间隙中的消除方式 5 HT 大部分被突触前末梢重摄取 重摄取后 部分进入囊泡重新使用 大部分被线粒 体膜上的 MAO 氧化成为失去活性的 5 羟吲哚乙酸 重摄取的转运体为 5 HT 转运体 serotonin transporter SERT 临床应用 1 假说 重症抑郁症 自发 外界刺激 产后抑郁症 情绪低落 原因 脑中 5 HT 系统功能的低下 抑郁症患者 5 HT 释放不足 处理 a 提高 5 HT 水平 过度应激障碍 激素水平较高 机制 SERT 的抑制剂 百忧解 一线药物 副作用 服用后一周内症状加重 加大自杀倾向 3 周开始起效 增加成年神经元新生 b 消除 5 HT 的降解途径 单胺氧化酶抑制剂 副作用比较大 受体 一共有 14 种受体 一种离子通道 其它都是 G 蛋白偶联受体 5 HT1R Gi 偶联 抑制 AC 开放 K 通道 关闭 Ca2 通道 超级化 突触后抑制 5 HT2R Gq 偶联 IP3 Cl 电导 增加 Cl 内流 缓慢去极化 5 HT3R 离子通道 Na 电导 增加阳离子 快速去极化 5 HT4R 5 HT6R 5 HT7R Gs 偶联 激活 AC 5 HT3R 离子通道型受体 Na 离子通道快速去极化 作用 降低 CNS 中的 5 HT 能系统可以缓解焦虑 焦虑 抑郁 创伤后应急紊乱 PDSB 恐惧记忆 海湾战争 闪入 relashback 恐惧记忆的异常保持 原因 长时程突触反应增强 突触功能的改变 组织胺组织胺 HistamineHistamine 生物胺类 神经元局限 轴突投射较广 脑中 结界乳突体 神经元局限 轴突投射较广 组织胺神经元 组织胺受体有两种 组胺 H1 受体和 H2 受体 功能不重要 H1 G9 11 磷脂肌醇系统 H2 Gs AC 系统 H3 Gi o AC 系统 在周围组织中比较重要 血管收缩 肥大细胞 痒觉的产生相关 急性痒 慢性痒 肝功能受损 老年性的瘙痒 药物引起的痒觉 吗啡的副作用 谷氨酸谷氨酸 谷氨酸 脑中最重要的兴奋性递质 合成 Glu 不能通过血脑屏障 合成时通过葡萄糖三羧酸循环中产生的 酮戊二酸 转氨酶催化合成 GLU 脑中主要是通过谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的所用下水解得到 Glu 谷氨酰胺循环谷氨酰胺循环 释放入突触的 Glu 大部分被神经末梢摄取再利用 摄入胶质细胞的 GLu 在谷氨酰胺合成酶的作用下转变成谷氨酰胺 后者进图伸进末梢后可再经谷氨酰胺酶 脱氨基生成 Glu 形成神经元和神经胶质细胞中的 谷氨酰胺循环 谷氨酸 兴奋性神经毒 癫痫 颞叶癫痫 细胞死亡 谷氨酸神经毒性 导致突触后细胞中钙离子过分升高 受体 离子通道型的 NMDA AMPA KA 快反应的 促代谢型的受体 Metabotropic Group 1 Gq mGluR1 和 5 活化 PLC 将 PIP2水解为细胞内第二信使 DAG 和 IP3 Group 2 Gi mGluR2 和 3 抑制 AC 降低 cAMP 或者增强 AC 升高 cAMP Group 3 Gi mGluR4 6 7 8 抑制 AC 降低 cAMP 或者增强 AC 升高 cAMP 离子型谷氨酸受体 NMDAR AMPAR KAR 分为 NMDA 型和 非 NMDA 性 受体 受体选择性受体激 动剂 生理效应 NMDARNMDA 开放离子通道 Na Ca2 内流 K 外流引起慢 EPSP AMPAR 开放离子通道 Na 内流 K 外流 引起快 EPSP KARKA 开放离子通道 Na 内流 K 外流 引起快 EPSP NMDANMDA NMDA 受体 4 个亚单位围绕通道 NR1 是必需亚单位 NR2 起调节作用 一般式 2 个 NR1 和 2 个 NR2 NMDA 受体具有独特的电压依赖性 其受体通道被 Mg2 堵塞 去极化将 Mg2 逐出而打 开 NMDA 受体通道 受配体和膜电位的双重调节 通透 Na K 和 Ca2 引起突触后去极化 持续时间为 75 90ms 产生慢时程 EPSP 一般和 AMPAR 共存在 NMDA 与非 NMDA 受体毗邻分布 使突触前释放 Glu 激活非 NMDA 受体产生 EPSP 当突触后膜去极化到一定程度 NMDA 受体通道的 Mg2 阻滞作用被移除 NMDA 受体通道开放 GABAGABA 氨基丁酸氨基丁酸 大脑中重要的抑制性神经递质 分布于多种抑制性的中间神经元和投射神经元 GABA 在大脑皮层的浅层 海马和小脑皮层的浦肯野细胞层含量较高 合成 由谷氨酸脱羧形成 由 L 型谷氨酸在谷氨酸脱羧酶 GAD 的作用下 储存和释放 GABA 合成后储存在囊泡内 但胞质中浓度也很高 囊泡释放依赖 Ca2 胞质 释放不依赖 Ca2 失活 主要重摄取 依靠神经元和神经胶质细胞上的 GABA 转运体 受体 离子通道性 GABAA产生 IPSP GABAC氯离子通道 抑制性的电位 代谢性的受体 GABAB G 蛋白偶联受体 临床 GABA 抗惊厥药物 抑制 GABA 降解 GABAB G 蛋白偶联受体 介导突触前和突触后抑制 诱导钾通道开放 引起超极化 Gi 偶联 多种效应系统偶联 AC 电压依赖型 Ca2 通道 钾通道 激动后效应 1 调制 AC 活性 2 抑制电压门控钙通道打开 3 开放钾通道 膜超极化 产 生慢 IPSP 4 突触前 GABAB自身受体和异源受体 抑制多种递质释放 GABAA 结构类似于 N AChR 有 5 个亚基围成的离子通道 是氯离子通道 通道开放时 Cl 内流 使膜超级化 主要介导突触后抑制 GABAA的突触后抑制效应具有抗惊 厥 抗焦虑和镇静作用 临床 GABA 抗惊厥药物 GABAC 配体门控的氯离子通道 主要分布在视觉通路上 该受体的功能特点是 1 对 激动剂敏感性高 2 通道开放较慢而持久 3 不易失敏 甘氨酸甘氨酸 中枢系统另外一类重要的抑制性神经递质 主要分布在脊髓前角 延脑和脑桥 大脑小脑含量很低 受体 亚单位构成的五聚体 属于配体门控通道 Cl 通道 引起突触后超级化 产生 IPSP 对运动神经元产生抑制作用 甘氨酸有增强 NMDA 受体通道复合物的作用 AchAch Acetylcholine 乙酰胆碱乙酰胆碱 控制运动的神经元多是胆碱能的神经元 合成 乙酰辅酶 A 和胆碱在 ChAT 的催化下合成 VAChT 胆碱乙酰转移酶 俗称胆碱乙酰 化酶 AChE 分布 基底前脑 交感副交感节前 脊髓前角运动神经元 受体 毒蕈碱受体 M AChR 和烟碱受体 N AChR M1 3 5 Gq M2 4 Gi o 外周 N1 2 中枢 BGT 敏感和不敏感受体 烟碱型受体 N1 N2 骨骼肌 肌松剂 临床上阻断 N2 受体 重症肌无力 Myasthenia Gravis 是神经肌接头障碍引起的肌肉 治疗 抑制免疫力的药 胆碱酯酶抑制剂 cholinesterase inhibitors 毒蕈碱型受体 M 受体 副交感神经的节前节后神经的受体 有机磷农药中毒 胆碱酯酶抑制剂 副交感神经的过度兴奋 恶心 呕吐 腹泻 尿频 心跳减慢 和瞳孔缩小 支 气管痉挛和分泌物增强 阻断剂 阿托品 军事用途 沙林毒剂 神经肌肉接头是运动神经元轴突末梢在骨骼肌肌纤维上的接触点 位于脊髓前角和脑干一 些神经核内的运动神经元 向被它们支配的肌肉各发出一根很长的轴突 即神经纤维 这 些神经纤维在接近肌细胞 即肌纤维处 各自分出数十或百根以上的分支 一根分支通常 只终止于一根肌纤维上 形成 1 对 1 的神经肌肉接头 从神经纤维传来的信号即通过接头 传给肌纤维 神经肌肉接头是一种特化的化学突触 其递质是乙酰胆碱 ACh N achR N AchR 尼古丁受体 离子通道型 通透 K 和 Na 肉毒杆菌毒素 破坏 SNAP 25 抑制神经递质释放 破坏信号来源 肌肉麻痹 食物中毒 生物武器 治疗肌肉痉挛 除皱美容 银环蛇毒素 和 AchR 高亲和力 不可逆拮抗剂 肌肉麻痹 筒箭毒碱 是南美印第安人用数种植物制成的植物浸膏箭毒中提出的生物碱 可逆 AchR 拮 抗剂 溴新斯的明 胆碱酯酶抑制剂 提高突触间隙的信号强度 治疗肌无力 手术后腹胀和尿 储留 受体分类 受体分类 一 细胞膜受体 1 含离子通道的受体 配体依赖性 电压依赖性 2 G 蛋白偶联受体 A 族 视紫红质 b2 肾上腺素受体受体族 B 族 胰高血糖素 血管活性肠肽 降钙素受体族 C 族 神经递质 钙受体样受体族 3 具有酪氨酸激酶活性的受体 二 细胞内受体 1 胞浆受体 位于靶细胞浆内 如性激素受体 肾上腺皮质激素受体 2 胞核受体 位于靶细胞核内 如甲状腺素受体 核受体 激活方式 自由穿过细胞膜 与核受体结合后 与相应的结合 甲状腺激素可以自由穿膜 受体结合 进而和相应的 DNA 结合 调控基因表达水平 信号转导的特征信号转导的特征 时间 即时性 空间 点对点 程度 可调控 时间 取决于信号和受体的类别 信号的终止 空间 信号和受体的分布 包括细胞内分布 信号和受体的识别特异性 信号传递复合物 程度 信号强度 细胞的整体状况 级联放大 信号与信号的相互调控 离子通道 离子通道 配体门控离子通道 重点通道 N AChR na K 5 HT3R Na K NMDAR Na K ca 和非 NMDAR Na K GABAAR Cl Glycine Cl G G 蛋白偶联受体特点蛋白偶联受体特点 七次跨膜 螺旋 只含一条肽链的糖蛋白 端在细胞外侧 C 端在细胞内 中段为 7 个跨膜螺旋 3 个胞内环 3 个胞外环 这类蛋白的共同特点 包浆内的第三个环可以和 G 蛋白偶联 从而影响腺苷酸环化酶 AC 和磷脂酶 C phosphatidase C PLC 等的活性 从而产生第二信使 信息传递途径为 配体 受体 G 蛋白 酶 第二信使 蛋白激酶 酶或功能蛋白 生物学效应 G G 蛋白蛋白 广义的 G 蛋白是指所有能与鸟苷酸结合的蛋白 信号传导中的分为两类 1 细胞膜表面 受体偶联的异三聚体 G 蛋白 在神经系统跨膜传递中表现为最为复杂的一类蛋白 具有与 缓慢而复杂的效应特点 2 存在不停细胞部位的单体小 G 蛋白 G 蛋白的特点 细胞膜上可以与 GTP 或 GDP 结合的位于细胞胞浆面的膜蛋白 由 三个亚基构成 的异三聚体蛋白 不同 G 蛋白的差异主要表现在 亚基上 亚基通常形成紧密的二 聚体 共同发挥作用 G G 蛋白循环蛋白循环 在 G 蛋白偶联信号转导系统中 G 蛋白能够以两种不同的状态结合在细胞质膜上 一种是 静息状态 即三体状态 另一种是活性状态 G 蛋白由非活性状态转变成活性状态 尔后又 恢复到非活性状态的过程称为 G 蛋白循环 G protein cycle G 蛋白的这种活性转变与三 种蛋白相关联 GTPase 激活蛋白 GTPase activating protein GAPs 鸟苷交换因子 guanine nucleotide exchange factors GEFs 鸟苷解离抑制蛋白 guanine nucleotide dissociation inhibitors GDIs G 蛋白与 GDP 结合时是非活性状态 如果无活性的 G 蛋白与 GDI 结合 则处于被抑制状态 无活性 如果 G 蛋白与 GEF 相互作用 将 GDP 换成了 GTP G 蛋白则被激活 可启动下游 反应 处于活性状态的 G 蛋白与 GTPase 激活蛋白 GAP 相互作用 会激活 GTPase 使 GTP 水解成 GDP 此时的 G 蛋白又恢复到无活性状态 G 蛋白偶联受体的信号转导中 G 蛋白起重要作用 它能够将受体接受的信号传递给效应物 产生第二信使 进行信号转导 某些 G 蛋白可直接控制离子通道的通透 G 蛋白作用机制 外环境中无受体的配体时 G 蛋白 3 个亚基聚合 亚基与 GDP 结合 当外界环境中有配体时 受体与配体结合 这时在有镁离子的作用条件下 胞浆内的 GTP 取代 GDP G 蛋白解离成 复合体 和被激活的 GTP 亚单位 GTP 可激活效 应器 由于 Gs 亚单位本身具备有 GTP 活性 因而 GTP 被水解 之后与 亚单位聚 合形成 三聚体 完成一次循环 根据 亚基的不同对 G 蛋白进行分类 激动型 G 蛋白 stimulatory G protein Gs 抑制性 G 蛋白 inhibitory G protein Gi 传导激素性 G 蛋白 transducin G protein Gt 还有 Gq 亚基细胞外信号下游效应器 Gs 肾上腺素 激活 AC GiAch 抑制 AC Gq Ach 增加 IP3 和胞内钙离子 Gt 光线刺激 AC 和 PLC Gt 可激活水解 cGMP 的磷酸二激酶 PDE 降低细胞内 cGMP 的水平 Gs 兴奋性配体可通过 Gs 偶联的受体激活 Gs 进而激活 AC 提高胞内 cAMP 的水平 Gi 抑制性的配体通过 Gi 偶联的受体激活 Gi 进而抑制 AC 降低胞内 cAMP 的水平 Gq 通过对磷脂酶 C PLC 活性的调节激活 IP3 DAG 的信号传导 IP3 调节报纸中的 Ca2 DAG 调节胞质中的蛋白激酶 C PKC 的活性 第二信使 cAMP cGMP NO Ca2 磷脂酰肌醇代谢产物 IP3 传导路径 1 腺苷酸环化酶 cAMP 依赖性蛋白激酶途径 cAMP dependent protein kinase A pathway cAMP 代谢 cAMP 激活 cAMP 依赖的蛋白激酶 胞外性信号与受体结合 通过 Gs 或 Gi 传递给 AC 使其活化或抑制 当 AC 被激活 催化 ATP 生成 cAMP cAMP 作为第二信使 激活 PKA 使靶蛋白磷酸化 从而调节细胞反应 AC 被抑制 减少 cAMP 的产生 cAMP 最终被 PDE 水解失活 对于基因表达的调节 主要是通过基因转录调控区的一类 cAMP 反应元件 cAMP response element CRE TGACGTCA TGACGTCA 实现的 当 cAMP 浓度较低是 PKA 主要分布在胞浆 当 cAMP 浓度较高时 PKA 的催化亚基进入细胞核 催化 cAMP 反应元件结合蛋白 cAMP response element binding protein CREB 特定位点的丝氨酸残基 Ser133 磷酸化 磷酸化的 CREB 形成二聚体与 CRE 结合 从而激活受 CRE 调控的基因的转录 2 鸟苷酸环化酶 cGMP 依赖性蛋白激酶通路 cGMP dependentcGMP dependent PKGPKG pathwaypathway cGMP 的代谢途径 信号途径 2 条 1 少数膜受体中含有 GC 胞外信号可激活该受体引发调节 2 大多数情况下 胞内可溶性 GC 可被 NO 激活 升高 cGMP 水平 cGMP 与 PKG 的调节区结合后 引起 PKG 自身磷酸化 解除对催化去的抑制 使 PKG 活 化 其功能未知 3 3 CaCa2 2 dependent dependent PKPK pathwaypathway 1 1 CaCa2 2 DAG DAG dependent dependent PKCPKC pathwaypathway 配体与受体结合后 G 蛋白 Gq 偶联 Gq 的 q 亚单位激活 PLC PLC 分解 PIP2 生成 溶解于胞浆的 IP3 和留在细胞膜上的 DG IP3 与滑面内质网上的受体结合 释放内质网中 的 Ca2 升高的 Ca2 浓度可以影响神经元离子通道的活动以及其他细胞功能 细胞内游离 Ca2 水平稍有升高即可诱导 PKC 由胞质向细胞膜移动 使 PKC 呈 待激活状态 细胞膜 上的增多的 DG 和 PS 配合特异性激活 PKC 从而催化各种底物的丝氨酸和苏氨酸残基的磷 酸化 产生多种生物效应 2 2 CaCa2 2 CaM CaM dependentdependent proteinprotein kinasekinase pathwaypathway 钙调蛋白依赖的蛋白激酶途径钙调蛋白依赖的蛋白激酶途径 CaM 是真核细胞内一种小分子钙结合蛋白 分子质量为 15kDa 细胞内重要的 Ca2 调节蛋 白 AC 腺苷酸环 化酶 PDE 磷酸二酯 酶 GC 鸟苷酸环化 酶 PKG cGMP 依赖性蛋白激酶 PLC 磷脂酶 C DG 二酯酰甘油 IP3 三磷酸肌醇 PKC 蛋白激酶 C ER 滑面内质网 PS 磷脂酰丝氨酸 PIP2 磷脂酰肌醇 4 5 二磷酸 CaM 钙调蛋白 CaMK Ca2 离子依 赖蛋白激酶 细胞内 Ca2 浓度升高时 Ca2 与 CaM 结合 Ca2 CaM 复合物可使许多蛋白质的 Ser Thr 残基磷酸化 使之激活或失活 调节众多蛋白质的活动 包括蛋白激酶 激活蛋白激酶后 蛋白激酶可以激活不同蛋白 引起一定的生物学效应 酪氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶 tyrosinetyrosine proteinprotein kinasekinase TPKTPK 分类 受体型和非受体型的 TPK 细胞膜上的受体型 TPK 如胰岛素受体等属于催化型受 体 胞浆中非受体性的 TPK 常与催化型受体偶联发生作用 酪氨酸转导的特征 信号转导的过程 信号结合后使受体形成二聚体 之后胞内磷酸化 成为胞内蛋白的结合 位点 可以与相应的受体结合 传导信号 1 受体酪氨酸蛋白激酶 RTPK 本身是受体同时具有酪氨酸激酶活性 对蛋白质磷酸化 作用只限于酪氨酸采集 活性不受胞内第二信使的调节 介导过程 受体与配体结合后 发生自身磷酸化 并磷酸化中介分子 自身磷酸化产生 胞内蛋白结合位点 可有多处 结合胞内蛋白如 Shc SH2 containing protein Shc 从而诱导 MAPK 的激活和转录 MAPK 具有较广泛的催化活性 重要功能是催化细胞核内许 多反式作用因子 如转录因子 的 Ser Thr 残基 导致基因转录或关闭 SH2SH2 的结构域 的结构域 与酪氨酸激酶受体结合蛋白的识别结构域与酪氨酸激酶受体结合蛋白的识别结构域 SH2 结构域 英语 Src Homology 2 domain Src 同源 2 结构域 是癌蛋白 Src 以及许多其它细胞内信号转导蛋白上的一个保守的结构域 那些含 SH2 结构域的 蛋白质可以对接到其它蛋白中的磷酸化酪氨酸残基上 SH2 结构域往往存在于帮 助受体酪氨酸激酶通路信号转导的衔接蛋白中 SH2 结构域在细胞通讯之中起到了重要作用 这一结构域长约 100 个氨基酸 存在于 111 种人体蛋白质中 究其结构 该结构域包含两股 螺旋及七股 链 研究显示其与磷酸化的酪氨酸残基有较高的亲和力且已知其可以识别一段模体肽链 中 3 6 个氨基酸序列 SH2 结构域通常结合到靶蛋白中较长肽基序中的磷酸化酪氨酸残基上 SH2 结构 域代表了最大一类已知磷酸酪氨酸识别结构域 蛋白质中的磷酸化酪氨酸残基往往存在于信号转导通路中 这一信号由酪氨酸激酶 产生 通过这种方式 由酪氨酸激酶所致的底物磷酸化行使了开关的作用 诱发含 SH2 结构域的蛋白结合上来 结合到 SH2 结构域上的多种含酪氨酸的短线性基序 在多种高等真核生物间都很保守 在真核生物进化过程中 酪氨酸激酶与 SH2 结 构域同时出现 证明了它们之间的紧密联系性 SH2 结构域的功能是特异性识别酪氨酸残基的磷酸化状态 从而使包含 SH2 结 构域的蛋白质可以定位到其它蛋白的磷酸化酪氨酸位点上 这一过程构成了信号穿 过细胞膜转导入细胞的基本事件 细胞外空间的信号被受体 感知 继而在胞内空 间转化为另一种化学形式 如磷酸化的酪氨酸 酪氨酸的磷酸化状态激活了串联的 蛋白 蛋白交互作用 其中包含 SH2 结构域的蛋白质被召集到磷酸化酪氨酸位点上 这一过程激活了一系列最终导致基因表达改变等细胞响应下游事件 2 酪氨酸激酶偶联受体信号转导 不重要 受体本身无酪氨酸激酶活性 与配体结合后发生多亚基聚合 激活非受体酪氨酸激酶活性 通过该类酶完成信息传递 胰岛素受体在调节代谢中的作用胰岛素受体在调节代谢中的作用 发生的地点 肌肉 肝脏 下丘脑 血液中葡萄糖含量上升时 促进胰腺分泌胰岛素 胰岛素经血液循环到肌肉 肝脏 下丘脑 促进葡萄糖的摄取 抑制糖元的分解 抑制饮食 信息的感受和信号转导 胰岛素 胰岛素受体 胰岛素激活细胞膜上的胰岛素受体二聚体 激活 MAPK PI3K AKT 信号通路 决策的执行 细胞内第二信使及靶蛋白细胞内分布的改变 在肌肉细胞 胰岛素受体的激活通过 MAPK 和 PI3K AKT 信号通路促进葡萄糖转运体从细 胞内分布到细胞膜 促进糖的摄取 在下丘脑 胰岛素受体的激活通过 JAK STAT3 和 PI3K AKT 信号通路调节 POMC CART NPY AGRP 的合成 后者从细胞内分泌至其他神经元 调 节饮食 信号程度的调控 脚手架蛋白 信号程度的调控 信号级联放大 signaling cascade 细胞表面受体接收外部信号到最后作出综合 性应答 不仅是一个信号转导过程 更 重要的是将信号进行逐步放大的过程 信号程度的调控 负反馈调控蛋白 胰岛素受体激活 上调 PTP 1B 和 Socs3 的表达 PTP 1B 使受体酪氨酸去磷酸化 Socs3 阻止受体和下游信号分子的结合 从而终止信号的传递 核受体 甲状腺激素 甲亢 甲减核受体 甲状腺激素 甲亢 甲减 发生的地点 表达甲状腺激素受体的肝 肌肉 神经 心肌细胞等 信息的感受和信号转导 甲状腺激素 甲状腺激素受体 甲状腺激素进入细胞后 和其核受体结合 调控基因的表达 决策的执行 调控不同组织细胞内的基因表达 通过肝脏 肌肉 神经元 心肌等细胞调节糖代谢 脂类代谢 线粒体能量代谢 进 而调节基础代谢状况及体温 信号程度的调控 另一种方式的级联放大和负反馈 信号程度的调控 信号分子的代谢 甲状腺结合球蛋白 结合状态和游离状态的激素 脱碘酶 使 T4 转变为 T3 1 中枢视觉通路 视网膜 丘脑 大脑皮层 大细胞通路和小细胞通路 小细胞通路较慢 大细胞通路较快 缩腮反射习惯化 缩腮反射习惯化 短时缩鳃反射习惯化的细胞分子机制 1 突触前膜上 N 型钙通道失活 钙内流减少 使递质释放减少 初级视觉皮层 V1 区 或纹状体层 2 习惯化使可动员的突触小泡减少 导致递质释放减少 Glu EPSP 缩鳃反射敏感化缩鳃反射敏感化 海兔缩鳃敏感化现象 当海兔尾部受到一个伤害性电刺激后 对喷水管一个温和的触觉刺激会引起鳃和喷水管 过于强烈的收缩 即产生敏感化 并能维持一定的时间 数分钟 数周 缩鳃反射敏感化的细胞机制 尾部的刺激通过影响中间神经元 而增强缩鳃反射回路中感觉神经元与其它神经元的 突触联系 敏感化是一个反射回路的兴奋对另一个反射回路的影响 本质 中间神经元释放 5 HT 经一系列步骤使突触传递效能增加 长时程增强长时程增强 long term potentiation LTP 1973 年 Bliss 等首次发现 频重复刺激 后 在突触后神经元快速形成的 持续时间较长的 EPSP 增强 潜伏期缩短 振幅增高 斜 率加大 该现象可持续的时间长达几小时 几周 这种持续电刺激引起的突触后神经元的 长时程易化称为 LTP 海马 CA3 和 CA1 锥体细胞间的联系是以 Glu 为神经递质的 突触后膜上有 NMDA 和非 NMDA 受体共存 正常突触传递时 Glu 与非 NMDA 受体结合 晚期 LTP 持续 24 小时以上的 LTP 通过 cAMP PKA MAP 激酶 CREB 1 信息转导途径 依赖 mRNA 和新蛋白质的合成 形态学 CA3 和 CA1 细胞间有新突触的生长 干细胞基础干细胞基础 干细胞的基本概念 自我更新分化干细胞的基本概念 自我更新分化 帕金斯病 多巴胺能神经元 细胞的替代治疗 胚胎干细胞诱导分化 病人的细胞 iPS 细胞 在诱导 直接转分化为细胞 从胚胎中获得细胞 常用的重编陈细胞 体细胞核转移 诱导多能干细胞 1 1 什么是神经干细胞 什么是神经干细胞 神经干细胞 神经干细胞 neuralneural stemstem cellscells NSCsNSCs 是指分布于神经系统的 具有自我更新能力和分 是指分布于神经系统的 具有自我更新能力和分 化潜能的干细胞 主要位于海马齿状回颗粒下区化潜能的干细胞 主要位于海马齿状回颗粒下区 SGZ SGZ 和侧脑室管膜下区和侧脑室管膜下区 SVZ SVZ 2 2 如果进行自体细胞移植可能有几种途径 如果进行自体细胞移植可能有几种途径 胚胎干细胞胚胎干细胞 诱导多能干细胞 多能干细胞诱导多能干细胞 多能干细胞 神经外胚层细胞神经外胚层细胞 神经前体细胞神经前体细胞 神经元和胶质细神经元和胶质细 胞胞 直接转分化 成纤维直接转分化 成纤维 神经元 神经元 生殖干细胞生殖干细胞 神经