神经系统发育.pptxVIP

一、神经管的形成; 外胚层细胞的命运：背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；中线区外侧的细胞将生成皮肤；上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素细胞、神经胶质细胞等。; 神经管形成的起始：来自背部中胚层的信号诱导预置神经板边缘的细胞的背测收缩，而预置的表皮细胞向中线移动，使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶。; Primary neurulation的过程;神经管形成的扫描电镜图; 神经管与相邻外胚层细胞分离可能与细胞粘连分子有关; 神经管沿A－P 轴线依次闭合，完成形成过程。 ; 人类胚胎的神经管闭合缺陷症 不同区域的神经管的封口时间不同。第二区封口失败，胚胎的前脑不发育，即致死性的无脑症；第5区不封口导致脊柱裂口症。 Sonic Hedgehog、Pax3等因子是神经管闭合所必需的。孕妇服用叶酸和适量的胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险。; 2. Secondary Neurulation;斑马鱼神经管的形成; 1.Organizer mesoderm 诱导神经管的形成 两栖动物胚胎胚孔背唇诱导第二胚轴形成的作用叫做primary embryonic induction; 主要胚胎诱导作用也存在于其它物种上 鸭的Hensen`s node移植到鸡胚上诱导一个次级胚轴形成;斑马鱼的胚盾具有组织中心活性; 神经诱导作用的机制 组织中心产生的信号分子(如Chordin、Noggin、Follistatin)可拮抗腹部化信号(如BMP4)，从而使其附近的外胚层细胞朝预置的神经命运发育。;三、神经管的分化 1.脑的分区; 2. 后脑的分区 脊椎动物后脑一般都再分出多个菱脑原节(rhom-bomeres),每个菱脑原节是一个发育单位，节内的细胞可交换，而节间不能交换。 后脑产生控制面部和颈部的神经，其产生的神经嵴细胞分化出周边神经和面部骨骼和结缔组织。;Hox基因在不同的后脑区域有不同的表达谱;Hox基因在菱脑原节表达的转基因动物模型 Hoxb2的一个增强子使lacZ在r3和r5中表达；而Hoxb1的一个增强子使碱性磷酸酶在r4表达。;四、神经元的分化;2.脊髓沿D－V轴线的分化 脊髓沿背－腹轴线的不同区域的细胞有不同的发育命运.;Commissural neurons ;脊髓沿D－V轴分化的机制 腹部命运：决定于来自脊索和floor plate的信号。将脊索置于脊髓的侧面或背部，其接触的脊髓部位将形成第二个floor plate, 附近分化出motor neuron, 但背部标志基因pax3和pax7的表达受抑制。 腹部信号分子是Sonic Hedgehog，其不同的浓度决定了不同的腹部命运(高浓度诱导motor neurons,而低浓度诱导C. neurons)。 背部命运：决定于来自神经管形成中背部外胚层产生的BMP4和BMP7,它们能够诱导脊髓背部细胞表达BMP4和Dorsalin-1。 背、腹部信号分子间的互作提供了脊髓细胞分化的位置信息。如将notochord去除后，Dorsalin的表达区就向腹部扩展。; 3.中枢神经系统的分层 在不同时间点产生的神经元的最终停留位置不同，最早产生的最靠近管腔。 左图为人类胚胎神经管不同区域的管壁的分层图示。最靠近管腔的一层为室管膜层，又叫室管增殖区，其内的细胞维持了分裂能力。 外套层(mantle zone)来自室管膜层的细胞分化为神经元和神经胶质细胞。 边缘区(marginal zone) 主要为神经轴索和胶质细胞。;脊髓神经系统的分层 ;最初形成的神经管上皮细胞分裂产生两类细胞：能够继续分裂的上皮细胞；失去再分裂能力的神经细胞，它们沿放射状分布的胶质细胞向外迁移。; 室管膜层区细胞的分裂方式与子细胞命运的关系 Vertical division:分裂面与表皮细胞长轴平行，产生2个有继续分裂能力的子细胞。 Horizontal division:分裂面与表皮长轴垂直，只产生一个有继续分裂能力的子细胞。 原因：Notch-1和numb蛋白的不均匀分布。;五、神经元的生长和凋亡; 轴突绝缘层－髓鞘(myelin sheath)： 由神经胶质细胞围绕axon形成的多层膜系统，以防止电脉冲在传输过程中损耗。外周神经元的髓鞘由S