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中枢神经系统的细胞学基础
作者:蛋白质药…    文章来源:www.yaodongxue.cn    点击数:    更新时间:2012-2-22          ★★★【字体:

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中枢神经系统的细胞学基础

一、神经元

神经元是CNS的基本结构和功能单位。典型的神经元由树突、胞体和轴索三个部分组成。胞体内含有特别大的细胞核和各种各样的用于合成细胞生命活动所需物质的细胞器如粗面内质网、而机器、线粒体、溶体等,这些细胞器的功能与其他组织细胞的细胞器相同。神经元胞浆中含有内涵物,包括一些致密小体和色素颗粒如脂褐素。内涵物出现于成年期,随年龄增长而增加。神经元的树突有一至多个。从细胞提发出后可反复分支,逐渐变细而终止。神经元胞体内多数细胞器也伸入树突中相当距离。除个别神经元外,神经元都有一条细而均匀的轴突。神经元的细胞骨架与其他细胞一样,是由丝状结构组成,包括微管、微丝和神经细丝。由丝状结构组成的框架,主要用来支持延长的神经元突起包括树突和轴突,调节神经元的形状,也参与神经元内物质的运输。

神经元的主要功能是接受刺激和传递信息。神经系统的调节活动是以反射的形式进行的,反射中枢的神经元通过传入神经接受来自体内外环境变化的刺激信息,并对这些信息加以分析、综合和储存,再经过传出神经把指令传到所支配的器官和组织,产生调节和控制效应。此外,神经末梢还能释放一些营养因子,这些营养因子可持续调节所支配组织的代谢活动,影响其结构、生化和生理。这种作用称为神经的营养性作用。神经元能生成营养因子,也接受神经营养因子的支持,以维持正常的形态和功能。这些神经营养因子包括神经生长因子、脑源性神经营养因子、神经营养因子3等。

二、神经胶质细胞

人类神经系统含有的神经胶质细胞数量为神经元的1050倍。神经胶质细胞广泛地分布于周围和中枢神经系统。中枢神经系统的胶质细胞按形态分可分为星状胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞,均起源于中胚层。CNS内神经元间的空隙几乎全由胶质细胞所填充,因此几乎不存在细胞间隙。包围在脑毛细血管周围的细胞以及室管膜细胞也都是胶质细胞。神经胶质细胞也有突起,但无树突和轴突之分,细胞间普遍存在缝隙连接。

胶质细胞的主要功能是支持作用、绝缘作用、屏障作用和维持神经组织内环境稳定作用。此外,在CNS发育过程中具有引导神经元走向的作用。胶质细胞参与某些递质及生物活性物质的代谢,如兴奋性递质谷氨酸的再摄取。另外,胶质细胞还参与修复过程、具有免疫应答作用,并可调节神经元的功能。

新近的研究表明,神经胶质细胞与CNS的生理功能调节、一些神经精神疾病的发生、发展密切相关,是研制神经保护药的重要生物靶标。

三、突触

神经元的主要功能是传递信息。神经元之间或神经元与效应器细胞之间的信息传递往往通过突触进行。根据突触传递的方式及结构特点,突触可分为电突触、化学性突触和混合性突触。在哺乳动物脑内,除小部分脑区存在一些电突触外,几乎所有的突触都是化学性突触,是CNS中最重要的信息传递结构。

突触由突触前组分、突触后组分和突触间隙等基本结构组成。神经递质把信息从突触前神经元传递到突触后神经元。突触前神经元兴奋时,峰电位沿细胞膜传播到突触前膜,引起膜去极化,电压依赖性钙通道开放,胞外钙离子内流,胞内游离钙浓度升高。钙与钙调蛋白结合,激活了依赖钙调素的蛋白磷酸激酶B,导致一些底物蛋白的磷酸化。突触前膜内含有神经递质的囊泡,静息时通过突触素Ⅰ固定在神经元末梢的骨架-微管或长丝上,囊泡膜上的突触蛋白Ⅰ被蛋白磷酸激酶B磷酸化后,通过一些突触蛋白的作用,使囊泡从固定点脱落并移动到突触前膜的活动区。神经冲动传递到突触前膜通常只能使锚定在突触前膜的囊泡与突触前膜融合并释放到突触间隙,经胞裂外排,囊泡内含物以量子形式释放。神经递质经弥散而作用于突触后膜上的受体,产生兴奋性突触后电位或抑制性突触后电位,完成突触间的信息传递。

突触传递的过程主要包括神经递质的合成和贮存、突触前膜去极化和胞外钙内流触发神经递质的释放、神经递质与突触后受体结合引起突触后生物学效应、释放后的递质消除及囊泡的再循环。神经递质的释放受到突触前膜受体的反馈调控,通过改变进入末梢的钙离子量或改变末梢对钙离子的敏感性等均能调节递质的释放。

一方面被释放的神经递质需要迅速消除终止其作用,以保证突触地传递效率;另一方面又需回收突触囊泡蛋白,通过神经末梢细胞膜的内吞合成新的囊泡,形成囊泡的再循环,准备新一轮递质的合成、贮存和释放。突触艰辛地震的消除主要是通过突触前膜及神经胶质细胞的摄取活酶解作用而实现的。


 

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