神经元的基本结构和功能概述专家讲座.pptx
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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,神经元(neuron),是神经系统基本结构和功效单位。它可产生冲动和传导冲动,并可合成化学物质(神经递质、神经激素等),经过它轴突输送到特定部位释放。,一、概述,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第1页,(一)胞体,细胞代谢和信息整合中心;,大小不等(直径5135um);小脑颗粒细胞5 8um,大脑皮质Betz细胞30 135um,形状不等,呈圆形、星形、梭形和锥形等;,由细胞膜、细胞质和细胞核组成。,二、神经元基本结构,轴突,axon,树突,dendrites,胞体,cell body,突起,结构,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第2页,1.细胞膜,为脂质双层及蛋白镶嵌模型,膜蛋白:形成受体、通道蛋白、载体等,糖链:与化学信息识别、细胞粘连、膜抗原和抗体相关,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第3页,2.细胞核,12个,大小3 18um,球形,有可能凹陷或分叶,如脑浦肯野细胞,正常情况下位于细胞质中央,个别偏于一侧(如脊髓Clarke背核神经元),如发生偏位,意味神经元已处于开始变性状态,表明神经元受到损伤,光镜下,胞核大而圆,着色浅,空泡状。核仁清楚,1个,偶见23个,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第4页,电镜下:,核膜双层质膜,有 核孔,染色质细颗粒状DNA和组蛋白,核仁高电子密度球体,由15 20nm致密颗粒和细丝组成。主要是rRNA、少许DNA、碱性蛋白及一些酶类。,功效:,遗传信息储存、复制和表示主要场所;DNA转录成RNA部位,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第5页,苏木素着色,DAB着色,DAPI着色,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第6页,3.细胞质核周质,神经元细胞质内含有普通细胞器如,线粒体供能,粗面内质网和核糖体合成蛋白质,高尔基体加工包装分泌蛋白,溶酶体去除垃圾,滑面内质网运输蛋白质、合成脂质,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第7页,可被碱性染料染色,在光学显微镜下呈小粒或小块状物质,在电子显微镜下,可见尼氏体由粗糙内质网和核糖体组成,是神经元合成蛋白质最活跃部位,用以补充神经元正常生理活动中不停消耗蛋白质,神经元受过分刺激时,降低或消失;神经纤维损伤时,溶解消失,如细胞不死亡,则可恢复,神经元特有结构,尼氏体:,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第8页,神经原纤维,光镜下,Cajal法染色(硝酸银染色)呈棕色细丝,交织成网状,由神经微管、神经丝和微丝组成,形成细胞骨架,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第9页,直径约10nm细长管状结构,由三种多肽亚基组成:,NF-L(73kD),NF-M(145kD),NF-H(200kD),胞质中含量丰富,常聚集成束,形成原纤维中主要成份,在轴突中数量比神经微管多310倍,参加神经元内代谢产物和离子运输流动,提供弹性使神经纤维易于伸展和预防断裂,神经丝,(neurofilament),神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第10页,细胞骨架中最粗,直径20-25nm,其表面有动力蛋白(dynein),含有ATP酶作用,在ATP存在下使微管滑动,从而使微管含有运输功效,在轴突中纵形排列,参加轴突生长,微管化学亚单位,微管相关蛋白:MAP1,2,3,4,5和tau蛋白,微管蛋白,和亚单位,(tubulin),MAP2,神经微管,(neurotubule),神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第11页,是最细丝状结构,直径约5nm,长短不等,集聚成束,交织成网,由肌动蛋白、肌球蛋白、原肌球蛋白组成,含有收缩作用,适应神经元生理活动形态改变,参加生长锥突起和伪足形成与回缩,生长锥依赖微丝得以向前运动,微丝,(microlilament),神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第12页,(二)树突,分支:胞体延伸部,1多条,锐角状重复分支,形成树突野,与胞体所含细胞器相同,唯有高尔基复合体仅存在于树突近侧端。但神经微管和神经丝普通比胞体显著,并沿长轴排列,树突内不含生长相关蛋白-43(growth-associated protein-43,GAP-43),但含MAP2,依据此抗体识别树突和轴突,表面不光滑,有树突棘,可扩大树突接触面积,树突棘是兴奋性突触所在部位,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第13页,树突棘特点,电镜下可见小棘含有数个扁平囊状平行并置结构,囊内含有电子致密物质,呈板状,称棘器;,树突棘形态、大小差异大;,不是固定结构,含有可塑性。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第14页,(三)轴突,1.形态:细而长,粗细均匀,表面光滑,分支少,可有侧枝,2.轴丘:起始处膨大部,无尼氏体,3.起始段:普通1525um,此段兴奋域最低,是神经冲动起始部;是抑制性轴轴突触所在部位,4.较粗轴突表面常包有髓鞘,5.终扣:其终末发出细终末支,且形成扣状膨大,6.膨体:终末支上形成串珠样膨大,终扣和膨体均为突触位点,且形成突触前成份,内含大量突触囊泡,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第15页,位于轴突尖端,呈扁平掌形结构,是神经轴突生长执行单元,向外部突出丝状伪足,在内部微管、微丝组成动力骨架支撑下进行生长,膜表面富含不一样感觉器和黏接分子,感受环境中适宜生长方向,从而决定轴突生长导向,生长锥,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第16页,7.轴突结构:,轴膜,轴浆,无核糖体、粗面内质网和Golgi复合体电镜下常据此以区分树突和轴突,只含滑面内质网、线粒体、溶酶体、神经微管和神经细丝,含有GAP-43,MAP1和tau蛋白,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第17页,轴突和树突主要形态学特点,轴突,树突,从胞体或树突主干基部发出,只有1条,从胞体发出一至多条,起始段细,起始段树突主干最粗,其胞质成份与核周质相同,表面光滑,粗细均匀,分支逐步变细,不均匀或表面有小棘,有髓或无髓,无髓,偶见薄髓,不含核糖体和粗面内质网,含核糖体及粗面内质网,近侧段微丝多于微管,远侧段少于微管,树突主干及其分支均以微管为主,小轴突均匀细小,成束分布,小树突多单个分布,外形不规则,最小树突分支也较小轴突粗,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第18页,三、神经元特点,高代谢、高耗氧细胞,所以线粒体含量丰富,神经元有丝分裂活动普通在出生或出生后很快便停顿,这是因为神经元定向分化一旦开始,有丝分裂潜力就丧失,而且细胞就不再回复到可引发有丝分裂状态,当神经元受损时,尼氏小体逐步分散以致消散,这种现象称为尼氏体溶解,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第19页,四.神经元基本类型,假单极神经元,双极神经元,多极神经元,1.依据突起多少:,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第20页,Golgi 型,轴突长而粗,外被髓鞘;胞体大;有树突棘,树突野范围广。eg.大脑皮质锥体细胞,Golgi 型,轴突短而细,通常无髓鞘;胞体小;无或少许树突棘,树突分支无定型。eg.大多数中间神经元,兴奋性神经元,抑制性神经元,2.依据轴突长短和树突有没有树突棘,3.依据电生理特征:,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第21页,4.依据神经元功效:,感觉神经元(传入神经元),运动神经元(传出神经元),中间神经元(联络神经元,),神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第22页,胆碱能神经元,单胺类神经元(肾上腺素能、去甲肾上腺素能、多巴胺能和5-羟色胺能神经元),-氨基丁酸能神经元,肽能神经元,5、依据所含神经活性物质:,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第23页,五、神经元特有蛋白和标识酶,胆碱乙酰基转移酶(ChAT):,胆碱能神经元,谷氨酸脱羧酶(GAD):,-氨基丁酸能神经元,酪氨酸羟化酶(TH):,多巴胺能神经元存在标志,多巴胺-,-羟化酶(,D,H):,去甲肾上腺素能神经元,色氨酸羟化酶(TPH):,5-羟色胺能神经元,标识酶,神经元特异性烯醇化酶(NSE),神经丝蛋白(NFP),微管相关蛋白(MAP2),低分子量微管相关蛋白(tau蛋白),特有蛋白,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第24页,六、神经纤维,神经元轴突和包被它结构总称,中枢神经系统白质,周围神经系统神经,1、基本结构:,由轴突与髓鞘组成,髓鞘:,阶段性环层结构,外周,Schwann细胞,只在一条轴突上形成髓鞘,中枢,少突胶质细胞,伸出几个突起,分别包绕几个轴突形成髓鞘,(一)有髓纤维,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第25页,结间节,,长度不一,1501500um,通常神经纤维越粗则越长,Ranvier结,,无髓鞘,只有少许胶质细胞胞质和基底膜,HE染色,锇酸染色,2、形态,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第26页,3、成份,磷脂、糖脂、胆固醇等脂质结构占7080%,髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)、髓鞘少突胶质细胞醣蛋白(myelin oligodendroglia glycoprotein,MOG)、髓鞘相关糖蛋白(Myelin associated glycoprotein,MAG)等蛋白质占2030%,当前研究髓鞘成份抗原性,如:MBP、MAG、MOG,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第27页,周围神经凹入Schwann细胞包膜中,中枢神经包被薄层星形胶质细胞胞质,(二)无髓纤维,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第28页,无髓神经纤维,HE染色:,周围神经系统无髓神经纤维常呈波状走行,其轴突难以分辨,无郎飞结,但可见许多椭圆形、染色较淡雪旺细胞核(S)。其中细胞核细长、染色深为成纤维细胞(F)。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第29页,七、突触(synapse),是实现神经元之间或神经元与效应细胞间信息传递机能性接触部位,是特殊分化结构和区域。,由突触前成份、突触后成份及突触间隙3部分组成。,(一)概述,(二)分类,电突触,化学突触,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第30页,(三)电突触,是缝管连接(gap jiunction)样桥状结构,在两个神经元膜之间有2nm缝隙。,每个桥状结构为贯通膜内外大分子蛋白质,称连接蛋白(connexon)。每6个蛋白亚基形成六角形通道,能经过分子直径小于1.5nm化学物质,如氨基酸。,其信息传递是经过突触前电脉冲直接传导到突出后。,存在于哺乳动物大脑皮质星形细胞,小脑皮质篮状细胞、星形细胞,视网膜内水平细胞、双极细胞,以及一些神经核,如动眼神经运动核、前庭神经核、三叉神经脊束核。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第31页,(四)化学突触,电镜下,化学突触由三部分组成:突触前部、突触间隙和突触后部,突触信息传递是经过,神经递质介导,,即信息由电脉冲传导转化为化学传递,再由化学传递转换为电脉冲传导,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第32页,1.突触前部,(presynapticelement),突触前膜:,是神经元轴突终末呈球状膨大,轴膜增厚形成,突触前膜内侧致密物质突起与膜上网形成突触前囊泡网格,可调整递质释放,突触囊泡,-是突触前部特征性结构,小泡内含有化学物质,称为神经递质(neurotransmitter),如Ach、GABA、去甲肾上腺素等,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第33页,突触囊泡上蛋白,突触体素(synaptophysin):,调整ca 依赖性神经递质释放;,参加突触囊泡循环,维持突触囊泡膜稳定性及流动性;,参加突触形成和突触重塑。,突触素(synapsin):,-有调整神经递质释放作用,小泡相关膜蛋白(vesicle associated membrane protein,VAMP):,-是突触小泡膜结构蛋白,可能对突触小泡代谢有主要作用,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第34页,2.突触后部(postsynaptic element),多为突触后神经元胞体膜或树突膜,与突触前膜相对应部分增厚形成,突触后致密物质,(postsynaptic density,PSD):,电镜下所见突触后膜胞质面聚集一层均匀而致密物质,是由神经递质受体、信号分子及支架蛋白组成复合物。厚约50nm,直径约300500nm,其形态结构有很大可塑性。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第35页,各种原因引发脑损伤造成脑缺血后,缺血区Syn和PSD-95表示降低,说明突触数量降低或功效衰退。GDNFNSCs组和NSCs组较对照组突触蛋白表示增多,说明产生了新突触,提醒可能是NSCs移植后神经元功效增强或者神经元环路重建。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第36页,3.突触间隙(synaptic space),位于突触前、后膜之间细胞外间隙,其宽度因不一样突触而异,约2030nm。,含糖蛋白及细丝等中间致密物质,能和神经递质结合,促进递质由前膜移向后膜,使其不向外扩散或消除多出递质,含大量粘附分子,将前后膜连接起来。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第37页,(五)化学突触传递,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第38页,(六)突触可塑性,synaptic plasticity,突触可塑性是指突触在一定条件下经过改变形态而调整功效能力,在神经系统发育、成熟及学习记忆等众多生理功效中起主要作用。,详细表现为突触结合可塑性与突触传递可塑性:,突触结合可塑性指突触形态改变以及新突触联络形成和传递功效建立;,突触传递可塑性指突触重复活动引发突触传递效率增强(易化)或降低(抑制),。,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第39页,八、神经元功效,接收区:,树突到胞体部分,接收传入信息,产生突触后电位(局部电位),触发区:,轴丘,众多突触后电位在此发生总和,而且当到达阈电位时首先在此产生动作电位,传导区:,轴突,动作电位以不衰减方式传向所支配靶器官,输出区:,轴突末梢突触小体,神经递质在此经过胞吐方式加以释放,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第40页,神经元基本功效,1、接收内外环境改变刺激,2、传递信息,传导兴奋,3、整合、分析、贮存信息,4、神经-内分泌功效,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第41页,谢 谢!,神经元的基本结构和功能概述专家讲座,第42页,- 配套讲稿:
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