神经生物学-神经元与胶质细胞

1、神经元与胶质细胞神经元与胶质细胞 2.1 神经元胞体结构和功能神经元胞体结构和功能v神经元胞体由神经膜、细胞质、细胞器和细胞核等组成，是维持和控制神经元代谢及功能活动的中心。1.神经元膜v神经元膜包括蛋白质、脂质和糖，是神经元的屏障。糖脂糖链糖蛋白糖链跨膜蛋白脂质双层液态镶嵌模型脂质双层液态镶嵌模型2. 神经元的细胞质、细胞器、细胞骨架和胞核神经元的细胞质、细胞器、细胞骨架和胞核v 神经元细胞质内包含线粒体、内质网、高尔基体等。v 神经原纤维即相当于微管、神经丝和微丝，它们构成神经元的细胞骨架。v 细胞核位于神经元中央，大而圆，占胞体很大一部分。神经元和神经胶质细胞神经元和神经胶质细胞v神经系

2、统内主要含神经细胞和神经胶质细胞。1.神经细胞（神经元），高度分化，通过突触联系形成复杂神经网络，构成神经系统结构和功能的基本单位。2.神经胶质细胞，支持、保护和营养神经元。神经元神经元 人类中枢神经系统内约含人类中枢神经系统内约含1011个神经元个神经元1.结构结构（1）胞体（接受信息传入）胞体（接受信息传入）（2）突起：树突（接受信息传入）突起：树突（接受信息传入） + 轴突（传出信息）轴突（传出信息） v轴丘：胞体发出轴突的部位。轴突的起始部分称为始段。v轴突末端有许多分支，每个分支末梢膨大部分称为突触小体。v轴突和感觉神经元的长树突统称为轴索，外包有髓鞘或神经膜成为神经纤维。其末端称为

3、神经末梢。神经元的四个重要功能部分神经元的四个重要功能部分 胞体或树突：接受和整合信息的部位。 轴突始端：产生动作电位的起始部位。 轴突：传导神经冲动的部位。 突触末梢：引起递质释放的部位。 1. 轴浆：神经元轴突内的胞浆。 2. 轴浆运输：轴浆在胞体与轴突末梢之间流动，这种在轴突内借助轴浆流动运输物质的现象 。3. 意义：维持神经元的解剖和功能的完整性。快速快速顺向运顺向运输输轴浆运输轴浆运输慢速慢速逆向运输（轴突末梢向胞体）逆向运输（轴突末梢向胞体）分类（双向双速）分类（双向双速） 顺向轴浆运输（主要） 方向：由胞体向轴突末梢的运输 快速：410 mm/d，运输有膜的细胞器，如线粒体、含递

4、质的囊泡、分泌颗粒等，维持突触的传递功能和神经分泌功能。 慢速：112 mm/d，运输轴突生长和代谢所需要的营养物质，随微丝、微管等结构向前移动，对于轴突的生长和再生有重要意义。 逆向轴浆运输方向：由轴突末梢向胞体的运输速度约为205mm/d，可对胞体蛋白质的合成起反馈调节作用。狂犬病毒、破伤风病毒及辣根过氧化物酶突触前膜、间隙和后膜突触囊泡一般分为三种小而清亮透明的囊泡，内含乙酰胆碱或氨基酸类递质小而具有致密中心的囊泡，儿茶酚胺类递质大而具有致密中心的囊泡，神经肽类递质（2）突触电镜观）突触电镜观a.a.定向突触传递定向突触传递v 定向突触：突触前末梢释放的递质仅作用于范围局限的突触后膜结构

5、，如骨骼肌神经-肌接头v 经典：轴突-树突式，轴突-胞体式经典突触的传递过程经典突触的传递过程神经冲动传到轴突末梢神经冲动传到轴突末梢突触前膜去极化突触前膜去极化突触前膜突触前膜CaCa2+2+通道开放通道开放CaCa2+2+进入突触前膜进入突触前膜囊泡与前膜融合囊泡与前膜融合递质释放递质释放入突触间隙入突触间隙递质扩散至突触后膜递质扩散至突触后膜与特异性与特异性受体受体或化学门控或化学门控通道通道结合结合后膜对某些离子的后膜对某些离子的通透性通透性发生发生改变改变产生产生突触后电位突触后电位引起突触后神经元兴奋或抑制引起突触后神经元兴奋或抑制v突触后电位：递质释入突触间隙后，经扩散抵达突触后

6、膜，作用于后膜上的特异性受体或化学门控通道，引起后膜对某些离子通透性的改变，使某些带电离子进出后膜，突触后膜即发生一定程度的去极化或超级化。b.b.非定向突触传递非定向突触传递概念：突触前末梢释放的递质可扩散至距离较远和范围较广的化学性传递。 过程：N能神经元的轴突末梢有许多分支，在分支上形成串珠状的膨大结构，称为曲张体。可释放NE。在心脏，胆碱能和肾上腺素能神经与心肌之间的接头传递。 不存在突触前膜与后膜的特化结构； 不存在一对一的支配关系； 曲张体与效应器间距大于典型突触的间隙间距； 递质扩散距离较远，故传递时间大于突触传递； 释放的递质能否发挥效应，取决于效应器细胞上有无相应受体。传递特

7、征影响化学性突触传递的因素影响化学性突触传递的因素v细胞外Ca2+浓度升高或Mg2+浓度降低能使递质释放增多。v新斯的明、有机磷农药等可抑制胆碱酯酶，使乙酰胆碱持续发挥作用，从而影响相应的突触传递。v筒箭毒碱可特异地阻断骨骼肌终板膜上的Ach受体通道，使神经-肌接头的传递受阻，肌肉松弛。神经元分类神经元分类1.按突起数目分类多极神经元，神经元有一个轴突和多个树突，如脊髓的运动神经元双极神经元，神经元有两个突起，一个是树突，另一个是轴突，例如视网膜的双极神经元 （假）单极神经元，从胞体发出一个突起，距胞体不远又以T形分为两支，一支分布到外周的其他组织器官，称为周围突；另一支进入中枢神经系统，称为

8、中枢突，如背根神经节中的细胞。 （假）单极神经元的两个分支，按神经冲动的传导方向，中枢相当于轴突，周围突相当于树突。2.按轴突长短分类Golgi型神经元，或称投射神经元，是长轴突的大神经元，其轴突可延伸到胞体范围以外的区域，末梢终止于神经系统其他部分或分布到皮肤和肌肉等组织中。其神经元胞体较大，树突上有棘，联系范围较广，如大脑皮质椎体细胞、小脑皮质浦肯野细胞为此型。执行整合和投射功能，它们收集传入纤维的信息，通过轴突向距离远近不一的远端或近端位点传递其整合效应。Golgi型神经元，或称局部环路神经元，是短轴突的小神经元，其轴突较短，胞体较小；树突上无棘或只有少量棘；树突分支无固定扩展模式，仅与

9、临近细胞连接的中间神经元，如大脑皮质及小脑皮质的颗粒细胞属于此类。v轴突和树突都局限于大致相同的范围，是神经系统长途传导通路中的调制器，仅起调节作用。3.按功能分类感觉神经元（传入神经元），多为假单极神经元，胞体主要位于脑神经节与脊神经节、脊髓和脑干感觉核中，其周围突的末梢分布在皮肤和肌肉等处，直接与感受器联系，将信息由外周传向中枢运动神经元（传出神经元），多为多级神经元，胞体主要位于脑、脊髓和植物神经节内。运动神经元将冲动由中枢传至周围，支配骨骼肌、平滑肌和腺体等效应器产生效应，例如大脑皮层的锥体细胞、脊髓前角运动神经元等中间神经元（联络神经元），多为多极神经元，位于中枢神经系统的传入和传出

10、神经元之间，起联络作用，在中枢神经系统内为最多。动物进化水平越高等，中间神经元数量越多。4.按神经末梢释放的化学递质分类胆碱能神经元去甲肾上腺素能神经元多巴胺能神经元5-羟色胺能神经元- 氨基丁酸能神经元神经元间的联系神经元间的联系 1、单线联系： 2、辐散联系：在感觉传入途径上多见 3、聚合联系：在运动传出途径中多见 4、环状联系：可引起正反馈（后放现象）或负反馈（兴奋及时终止）。 链锁式联系：可在空间扩大作用范围。举例：视网膜中视锥细胞与双极细胞的联系举例：视网膜中视锥细胞与双极细胞的联系作用：作用：使信息传递精确使信息传递精确定义：一个突触前神经元仅与一个突触后定义：一个突触前神经元仅与

11、一个突触后神经元发生突触联系神经元发生突触联系举例：信息传入通路中多见举例：信息传入通路中多见定义：一个定义：一个N元可通过其轴突末梢分支与多个神经元元可通过其轴突末梢分支与多个神经元形成突触联系，从而使与之相联的许多神经元同时兴形成突触联系，从而使与之相联的许多神经元同时兴奋或抑制。奋或抑制。举例：信息传出通路中多见举例：信息传出通路中多见定义：一个定义：一个N元可接受来自许多神经元的轴突末梢而元可接受来自许多神经元的轴突末梢而建立突触联系，因而有可能使来源于不同神经元的兴建立突触联系，因而有可能使来源于不同神经元的兴奋和抑制在同一神经元上发生整合，导致后者兴奋或奋和抑制在同一神经元上发生整

12、合，导致后者兴奋或抑制。抑制。v中间神经元间，辐散与聚合式联系同时存在可形成链锁式或环式联系。v链锁式联系扩大其作用范围。v兴奋冲动通过环式联系，可因负反馈而使活动及时终止，或因正反馈而使兴奋增强和延续。后发放2.2 胶质细胞胶质细胞v数量：1-51012，为神经元数量的1050倍。v种类：在周围神经系统，有施万细胞和卫星细胞；在中枢神经系统，有星形胶质细胞，少突胶质细胞，小胶质细胞。v生理特性： 无树突轴突之分，无化学性突触，无动作电位。 细胞间由低电阻缝隙连接。 分裂增殖能力强。神经胶质细胞的功能神经胶质细胞的功能1.支持和引导神经元迁移：中枢内除神经元和血管外，其余由星形胶质细胞充填，起

13、支持神经元胞体和纤维的作用。2.隔离作用：星形胶质细胞隔离中枢神经系统内各个区域。3.修复和再生作用：小胶质细胞能转变为巨噬细胞。4.免疫应答作用：星形胶质细胞是中枢内的抗原呈递细胞。5. 形成髓鞘和屏障作用：少突胶质细胞和施万细胞分别在中枢和外周形成神经纤维髓鞘。星形胶质细胞的血管周足是构成血-脑屏障的重要组成部分。6. 物质代谢和营养作用：星形胶质细胞7. 稳定细胞外的K+浓度：星形胶质细胞膜上的钠泵，有助于神经元电活动的正常进行。8. 参与某些活性物质的代谢：星形胶质细胞能摄取神经元释放的某些递质，还能合成和分泌多种生物活性物质。2.2.2 星形胶质细胞星形胶质细胞v胶质细胞中体积最大、在脑中分布最广的胶质细胞，呈星形。v电镜下，星形胶质细胞的胞核有大量凹陷，胞质清亮，粗面内质网、游离的核糖体与高尔基体均较少，可见大量胶质丝。分型分型1.按胶质原纤维含量及突起的形态特点区分纤维性星形胶质细胞：多在脑和脊髓的白质，胞质内含大量胶质原纤维丝。原浆性星形胶质细胞：多在灰质中，胞质内胶质原丝较少。2.按抗原标记区分型星形胶质细胞：与原浆性星形胶质细胞类似型星形胶质细胞：与纤维性星形胶质细胞类似功能功能支持和隔离作用调节神经细胞内外离子浓度调节神经元物质代谢（葡萄