小鼠中脑多巴胺神经元发育的机制 .pdfVIP

成绩

中国农业大学

课程论文

（2011-2012学年秋季学期）

论文题目：小鼠中脑多巴胺神经元发育起源及

命运决定

课程名称：发育生物学

任课教师：周波

班级：生化082

学号：0807090106

姓名：贾晓波

小鼠中脑多巴胺能神经元发育起源及命运

决定的分子机制

贾晓波

（生物学院生化0820807090106）

摘要中脑多巴胺能神经元在哺乳动物中枢神经系统中有着极其重要的生理功

能，其功能包括随意运动、认知、情感及奖赏等方面，多巴胺能神经元的特异性

缺失将会造成巨大的损害，其中就包括帕金森症。一方面明确多巴胺能神经元的

发育及起源的分子机制对于了解神经递质系统是一件重要的工作，另一方面，还

可以为这些多巴胺能神经元缺失的疾病的治疗带来福音。

关键词胚胎发育；中脑；转录因子；命运决定

1中枢神经系统中的多巴胺能神经元

中枢神经系统递质表型的发育是大脑形成完整的、具有正常生理功能神经环

路过程中的重要一环。中枢神经系统包括大量形态不同、类型各异的神经元，同

时它们所产生和释放的神经递质也有所不同，在一定程度上决定了神经系统功能

的多样性和复杂性，最终导致了神奇的神经系统功能。多巴胺（dopamine，DA）

是儿茶酚胺类神经递质之一，它在哺乳动物中枢神经系统中有着极其重要的生理

功能，包括运动的整合、神经内分泌激素释放的调节、认知、情感、奖赏、意识

和记忆。特异性分泌多巴胺神经递质的神经元成为DA神经元。多巴胺能神经元

主要源自中脑。

在小鼠的中脑，有3个DA神经元的核群：黑质（substantianigra，SN）致

密带（A9，有近10000个DA神经元）、腹侧被盖区（ventraltegmentalarea，VTA，

A10，有近25000个DA神经元）和红核后区（retrorubralfield，RRF，A8）。

其他的DA神经元群分布于视丘下部的中间未定带（medialzonaincerta）（A13，

有近900个DA神经元）等。位于黑质区的DA神经元发出的上行纤维投射至纹

状体（尾核及壳核；中脑纹状体通路，mesostriatalpathway）释放DA，其退行

性病变可造成纹状体内多巴胺释放量的减少，因而成为帕金森症（Parkinson’

sdisease，PD）运动障碍产生的直接原因。腹侧被盖区内DA神经元集中投射至

伏隔核的边缘叶（中脑边缘叶通路，mesolimbicpathway），它的过度活跃则与精

神分裂症和药物成瘾有关。黑质和红核去DA神经元投射至大脑前额叶皮层的通

路则与情绪和动机有关，而中间未定带的DA神经元则参与调节内分泌的过程。

了解中脑DA神经元的起源与发育过程，将对PD等DA神经元退行性疾病

的治疗带来新的曙光。

2中脑发育：中脑和后脑组织结构形成

神经元命运的决定和分化是一个级联过程，目前认为，首先是神经前体细胞

产生神经元前体细胞和胶质前体细胞，前者有在不同诱导信号的作用下，分化成

各种递质表型的神经元类型，不同类群的神经元在位置信号的诱导下沿着神经管

的背腹轴和前后轴的精确排布并各自特化和分化。

DA神经元发源于腹侧神经管与底板的相连处，当小鼠胚龄为E8.5~E10.5时，

一组DA神经前体细胞在中脑后端的区域内增殖，最后这些细胞逐渐退出细胞周

期，接受和相应各种早期发育信号，并迁移至中脑前端（小鼠中E10.5~E12.5），