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影响神经系统发育的因素及其研究展望

影响神经系统发育的因素及其研究展望
影响神经系统发育的因素及其研究展望

影响神经系统发育的因素及其研究展望

04生物科学金蓉蓉

摘要神经系统的发育对于每一个个体来说都是至关重要的,影响其发育的因素是多种多样的,有内源性因素,也有外源性的。这些在中枢神经

系统的信号传导、神经发育以及突触的可塑性等方面都起着至关重要

的作用,对他们的研究有助于各种神经性疾病的治疗。

关键词神经系统发育内源性影响因素外源性影响因素神经系统的发育包括神经管的形成和分化,中枢神经系统组织构型的建立,轴突的生长,突触的形成和再生,突触联系的精细调制等,任何一个过程发育的不完善都会影响到整个神经系统功能的健全性。在了解了所有影响神经系统发育的因素(包括外源性和内源性的)之后,神经系统的再生就不是梦想,不仅如此,许多无法治疗的神经性疾病又有了治愈的希望,但是这个工程至今还涉水尚浅。本文对近年来人们对影响神经系统发育的因素的研究作一综述。

Ⅰ内源性因素

在生物体分化发育的过程中,每一个过程都有精细的基因进行时空调控,神经系统亦是如此。下文介绍几个重要的内源性影响因素。

1.1重要的基因Noggi和Mash-1 的正常表达

1.1.1 Noggin cDNA编码产物为26kD蛋白,是一种重要的胚胎蛋白具有疏水性氨基酸末端,是一种分泌蛋白。Northern 杂交结果显示,原肠胚期在胚S(permann organizer,组织者)的背唇表达水平最高[1],它的主要作用能是:

①调节背腹轴发育模式;②参与神经管发育(在noggin基因变异体中观察到发生在颅与腰部区域的神经管关闭缺陷,进而导致神经组织的减少及进行性腹侧发育障碍,通过对细胞死亡的调节作用参与神经管的正常发育);③内源性神经诱导作用(Noggin在没有背侧中胚层的条件下,直接诱导神经组织,因而在发育一定阶段noggin可能是一内源性神经诱导信号);④最新的研究还发现Noggin对干细胞神经分化具有调控作用;⑤Noggin基因促成年海马神经发生的功能,提示其在中枢神经系统损伤与神经系统退行性疾病的治疗方面有一定的应用前景[2]。

1.1.2 Mash.1(mammalian achaete.seute homologue一1)含碱性螺旋一环一螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)结构域,能与E蛋白结合启动下游基因的转录。Mash-为哺乳动物早期神经分化发育的关键基因。Mash-1在哺乳动物的神经发生即从多潜能细胞向神经祖细胞分化并产生神经元的过程中具有非常重要的作用。Mash一1蛋白质分子量约为34kD ,Mash.1含有能与启动子E-BOX(CACCTG序列)特异性结合的bHLH结构域,其氨基酸序列与其它含此结构域的蛋白质的氨基酸有一定同源性。它具有非常重要的功能①通过Notch介导调控中枢神经系统的分化发育;②与其他因子的相互调节作用,还可通过BMPs、ras、hedgehog和Wnt通路调节神经分化发育;③对视网膜的神经元分化具有调控作用;④促进体外培养Wn1/P19细胞向神经元方向分化Mash-1;⑤调控大鼠胚胎心脏神经嵴细胞的分化和迁移过程;⑥Mas调控交感神经的发育,在神经系统发育过程中促进其向神经元方向分化[3].

1.2 重要蛋白的表达 BMP FGFR3 肾上腺素受体

1.2.1骨形态发生蛋白(bone morhogenetic proteins,BMPs)是一类转化生长因子B(transforming growth factor13,TGF—B)超家族蛋白,目前已有研究表明,BMPs在神经系统发育的不同时期、不同部位,均起着相当重要的作用。以BMP4为代表的骨形成蛋白家族是影响神经发育的重要基因组之一[4]。研究表明,在神经细胞发育过程中,细胞的生存、生长、迁移及与其他细胞建立功能性联系,或在神经再生中轴突的再生等,均受到一系列信号分子的诱导和调控,BMP4即是其中之一。经大量得实验证明,BMP4主要的作用是

①BMP4能促进神经元分化。x wu等报道通过提取神经胚的有效成分,以及采用阻断信号传导等手段,发现在培养液中加入BMP4可以诱导NSC分化成具有胆碱能特性的细胞,还发现BMP4通过独立的信号通路支持儿茶酚胺神经元分化;②BMP4能促进中枢神经系统干细胞分化为多种背侧神经系统和神经脊细胞类型;③BMP4能够促进神经胶质分化的产生;④A.J+Fischer等为了研究是否有因子能够促进发育过程中神经胶质的分化、调节MOiler神经胶质增生的能力以及在发育成熟的视网膜受到急性损害时起到视网膜祖细胞的功能。结果发现眼球后注射BMP4和CNTF能控制MUller神经胶质再一次进入细胞循环

的能力。这说明在正常的情况下,BMP4和CNTF等因素在根据神经损害情况调节神经胶质增生能力方面扮演着重要角色[5]。

1.2.2 FGFR3是一类具有自身磷酸化活性的跨膜酪氨酸激酶受体。它和配体结合后通过一系列信号转导途径,完成复杂的细胞内外信号转导,从而完成神经发生、分化、树突分支及神经元存活等功能。FGFR3在发育中的中枢神经系统中广泛表达,成纤维细胞生长因子受体目前已发现的共有四种,即FGFR1、FGFR2、FGFR3和FGFR4。各种FGFR基因在发育过程中具有独特的时空表达形式,提示FGFRs的多样性在成纤维细胞生长因子(FGFs)的反应中起着关键性的作用。通过FGFRs表达的特异性了解FGFs在大脑发育过程中的生理作用。有研究表明,FGFRs在发育和成熟的脑中表达,它们对于脑的发育是必不可少的。①FGFR3和中枢神经系统发育髓鞘形成过程相关,以及和髓鞘的损伤修复相关。②调控多种神经元的分化,例如:海马的神经元;③实验中观察到节除结构域的FGFR1,所有的FGF和FGFRs 的下游信号转导被抑制。而转FGFR1基因的小鼠额叶颞叶皮层异常增厚,所以,推断FGFR3在大脑皮层发育中很可能也在作用[6]。

1.2.3去甲肾上腺素和肾上腺素受体在大鼠中枢神经系统(CNS)的发育早期开始表达,且受体表达的时空模式与脑发育过程中某些脑区神经元的迁移和分化相一致,这提示去甲肾上腺素在中枢神经系统的发育中具有重要作用[7]。

1.3 其它生物大分子神经节苷脂维生素D3 NO

1.3.11935年,Klenk首先在大脑灰质的Ganglionzellen细胞中发现了一种新物质,命名为ganglioside一神经节苷脂,其种类繁多,至今已分离鉴定出70余种。在中枢神经受损后,外源性神经节苷脂可通过血脑屏障,并嵌入到神经元细胞膜中,模拟内源性的某些功能发挥作用,调整细胞对各种刺激所做出的反应,使受损的神经组织得以修复。其作用途径主要如下:(1)直接嵌入受损神经细胞膜填补缺损,保持细胞膜的完整性;(2)保护细胞膜上Na+_K 一ATP酶和Ca2+一Mg2+-ATP 酶的活性,防止细胞膜脂肪酸的丢失;(3)抑制病理性脂质过氧化,减少氧自由基的生成;(4)对抗兴奋性氨基酸神经毒性作用,而不影响正常生理信号的识别。由于神经节苷脂通过多种途径对缺氧或神经毒引起的神经组织损伤有不同程度

的保护和促进功能恢复的作用,故近年来人们尝试将神经节苷脂应用于脑移植中.以期提高移植细胞的存活率,促进其功能的恢复。

1.3.2 1,25一二羟基维生素D,[1,25-(OH)2D3]即骨化三醇,是维生素D 最重要的活性代谢产物。在神经系统的发育中有非常重要的作用:①促进神经营养因子合成;②抗兴奋性毒性损伤;③促进神经递质合成;④抗氧化损伤;⑤免疫调节效应[8]。

1,25-(OH)

2D

3

具有治疗神经系统疾病的潜能已广泛涉及到各种神经性疾病治疗

的领域。①中枢神经系统肿瘤早期实验发现,1,25-(OH)

2D

3

能够诱导小鼠髓细

胞性白血病细胞分化成为巨噬细胞,最低有效浓度为0.12 nmoL/L,被分化的

巨噬细胞具有吞噬功能;在另一研究中发现1,25-(OH)

2D

3

能够诱导人髓细胞性

白血病细胞向单核巨噬细胞分化。诱导C6细胞凋亡。1,25-(OH)

2D

3

与大鼠原代

星形胶质细胞、胶质瘤细胞分别共孵育后发现其促进编码M.CSF及白血病抑制

因子(LIF)的基因表达。Gumireddy等(2003)观察到1,25-(OH)

2D

3

诱导人神经母

细胞瘤凋亡的作用是通过caspase.3途径介导的。这些结果提示1,25-(OH)

2D 3

有治疗胶质瘤的潜能;②多发性硬化是由细胞免疫介导的中枢神经系统自身免疫性疾病,EAE是人类中枢神经系统自身免疫性脱髓鞘疾病的经典动物模型。

Lemire等(1991)在EAE小鼠模型造模前3 d开始腹腔注射1,25-(OH)

2D

3

(0.1 ml

/次,隔日1次,连续15 d),与对照组比较,降低了血液中抗髓鞘碱性蛋白抗体滴度,阻止了疾病的临床症状进展,减轻了病理学损伤。③脑缺血④神经系统变性疾病神经系统常见的变性疾病包括帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)及

运动神经元病(MND)。1,25-(OH)

2D

3

,能通过上调脑局部GDNF表达,保护DA神经

元。体内、外实验证实1,25-(OH)

2D

3

能够减轻6一羟基多巴引起的大鼠中脑

腹侧DA神经元毒性损伤及运动减少;

1.3.3神经系统中的一氧化氮NO是以L一精氨酸、分子氧以及还原型辅酶Ⅱ(NADPH)为底物,又以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、黄素单核苷酸(FMN)、血红素(铁原卟啉Ⅸ)和四氢叶酸(BH )为辅基,在一氧化氮合酶(Ni—trie oxide synthase,NOS)的作用下氧化生成的一种极不稳定的气体,半衰期约5秒。

普遍认为NO与发育早期突触的形成及及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成有关,NO作为一个理想的时空信使传递着突触

前后神经元的活动状态,并继而影响突触前后神经元的细胞活动,最终达到调控神经系统连接的形成及可塑性的功能[9]。

1.4 内源性激素

在成年哺乳动物中,雌激素作为一种重要的性腺激素却广泛影响着神经系统的功能。这些影响主要包括,雌激素对垂体和下丘脑激素分泌的反馈性调节,通过调节大脑的孕激素受体易化女性生殖行为,对运动行为和认知相关性神经元活动的调节以及对神经退行性疾病的神经元保护作用。

通过对雌激素与神经系统发育的研究,科学家已经把神经内分泌机制,神经系统发育以及神经功能紧密联系在一起。对这一领域的进一步探索将有助于打开神经系统发育这一神秘之门[10]。

Ⅱ外源性因素

2.1 抚触[11]

抚触即利用对婴儿皮肤温和的刺激,有利于其神经系统及体格的生长发育触觉是皮肤的4种基本感觉之一,皮肤广泛分布的感觉神经末梢构成真皮神经网络,是神经系统的外感觉器官。皮肤丰富而灵敏的感觉是小儿认识世界和外界交往的主要方式。抚触即对皮肤温和的触压、刺激,通过神经系统的外感受器把信

息传人中枢神经系统,从而刺激神经系统的发育。近年来对婴儿进行抚触已受到越来越多医务人员和家长的关注和接受,相关研究也显示,抚触对婴儿神经行为发育有肯定效果。研究显示.3月时抚触组婴儿在智能发育指数和心理运动发育指数方面均优于对照组婴儿.差异有显著性。也证明了抚触对促进婴儿神经系统发育的肯定作用。

2.2 与些传统看法相反,科学研究发现养育儿女或许会让男人更聪明。灵长类动物当中.”最佳老爸这个殊荣应当属于狨,它是种体形轻小、居住在树上的猴子.雄性的狨有70%的时间用来照顾新生的狨最新的研究表明,选种抚育后代的过程不仅有利于幼仔的成活.对雄性自身也是有益的.养育过程大幅提高神经系统的活跃性[12]。

为了更好地研究做父亲对大脑的影响.美国普林斯顿大学的心理学家叶维楮尼亚·科佐谱维斯基和她的同事将做了父亲的越的大脑和那些没有后代的同类进行

了比较他们发现.“父亲们的颞叶前皮层有更多连接完好的神经元.而大脑的这个区域与复杂的计划和工作有着紧密的关系。科佐诺维靳基还发现了神经元受体数量的增加.这个结果和以前在研究养育问题时的结果吻合。

2.3 新生儿期干预对早产儿神经系统发育具有重要的作用[13]。对于正常足月新生儿,也应该有早期教育的意识,有文献报道,对新生儿早期进行有组织、有目的的丰富环境的教育活动,可以使原本正常的孩子在智商的发育和神经系统的发育上比771]些按老式方法养育孩子智力发育和神经系统发育上都有明显的进步 1。在这种重点突出的特意性教育下,正常健康儿童以智商为主的机体各系统的发育得到了更好的发展和提高。

2.4 汞污染由于人类的生产活动或意外的泄露,汞会在海洋生物体内通过生物富集作用而聚集,并通过人类食人海产品而对人体产生毒性。近年来,汞神经毒性的机制已得到进一步阐明。汞化合物对发育中的脑会产生巨大的影响,研究表明其机制包括对神经元迁移、细胞骨架、细胞凋亡等有着不同的影响,最近叉发现汞中毒与多种儿童精神、神经疾病有关。

甲基汞是可以干扰大脑发育的潜在的神经毒性物质。它能通过胎盘、胎儿血中的水平与母血水平相当或略高。儿童与成人由甲基汞造成的病理损害有很大不同。在成年期受到污染时,发生的脑损害局限在大脑局部区域;而如果在子宫内或出生后不久受到甲基汞的污染,损害就可以广泛地分布于中枢各个区域中。越早受到污染,损害就越广泛。这种现象可能是由于血一脑屏障的发育不完善造成的,它引起甲基汞在发育中的脑组织中广泛扩散。在胎儿发育过程中大量摄入甲基汞可导致低出生体重、小头围、重度精神发育迟缓、大脑性麻痹、耳聋、失明及癫痫等。

讨论

神经系统是人体最精细、结构和功能最复杂的系统,由数以亿万计的高度相互联系的神经细胞组成,由于神经系统发育不良及后天的病变导致的各种神经性疾病已经成为危害人类的主要疾病之一。在对143例病残儿的统计中,脑瘫、脑发育不全、智力低下者68例,为主要病种,占43.55%(见表1)。在这68例病残儿中有明确致病病因和诱因为45例。占66.18%。染色体病3例,占4.41%。不明原因加例,占29.41%(见表2)。另外调查,在143例病残儿中,父母是农

民、居住农村的是104例,脑瘫、大脑发育不全,智力低下患儿是54例。占51.92%.明显高于城镇居民[14]。

病残儿病种,系统分类比例

10

20

30405060

12345

67

病残儿病种(图后标注)各病种所占比例(%)

注:横坐标病种 1.神经系统疾病(包括智力低下,聋哑,精神病)2.心血管系统疾病3.运动系统疾病4.血液、淋巴、结缔组织疾病5.生殖、泌尿系统疾病6.分泌系统疾病7.其它

表1 脑瘫、脑发育不良、智力低下的病因分析

由上图可以看出,了解影响神经系统的发育因素是非常重要的,对上述各种内源性因素均能够影响多种神经元和神经胶质的分化,他们以不同级别的信号分子存在,使神经系统按照既定的方向发展,在发育成熟之后还承担着调节保护的作用,时时刻刻作为机体的监护者,保证有机体的健康完整。但其作用途径和机制十分复杂,目前还没有形成统一的认识。而许多外源性因素为神经系统的良好发育提供了不可或缺的信息,熟知他们的功能及作用机制后,便可减少因为后天因素所导致的神经性疾病,但是许多机理的研究远没有上升到分子水平,还存在许多亟待解决的问题。

目前,神经系统的后天损伤及感染退化也已经是危害人们健康的主要疾病之一,对1990—1999年问中山市各神经系统疾病患者死亡率升降趋势进行分析[15]:表二中山市1990~1999年期间神经系统疾病

死亡率(1/10~)升降趋势

分析上表可知I990~1999年期间中山市神经系统疾病患者总死亡率有呈逐年下降的趋势,这说明了现代医疗取得的进步,但是死亡率仍然居高不下。在临床实践中,对于上述这些疾病,神经系统的再生是一个亟待解决的问题,这个再生的过程是复杂而精细的,了解神经系统发育的影响因素是至关重要的。

展望

目前,神经元移植治疗帕金森病受到广泛关注,将胚胎中脑黑质多巴胺能神经元移植到患者纹状体内已经得到了公认的疗效。但我们相信通过研究Mash一1Noggi 等各种因子对神经干细胞的增殖、迁移及分化过程的影响情况,有助于了解神经干细胞的分化调控机制,为治疗神经性疾病奠定一定的基础,具有潜在的临床应用价值。而许多内源性的影响因素如BMP、FGFR3 、肾上腺素受体、神经节苷脂、维生素D3、NO等可以通过生物制药的方式应用于临床实践,但是其应用剂量、疗程、有关不良反应尚缺乏循证医学的观察。即使这样,对于已经无法治愈的神经性疾病患者仍不失为一种重要的辅助用药。随着人们生活水平的提高,医疗系统的完善,将会有更大量的数据为这项科研提供充足的数据以供分析,各种后天影响因素也会不断地被发现,从而减少神经性疾病发生的概率。

现在对于神经系统发育的影响因素尚缺乏系统全面的研究,成为了神经系统再生的障碍,但是各种生物技术方式为研究这个神秘之门提供了便捷的方式,相信在不远的将来,人们一定能够克服这道难关。

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[15] 杜宜,粱智恒中山市1990~1999年神经系统疾病死因分析中国预防医学杂志20O2年6

月第3卷第2期 98-100

神经系统发育异常性疾病

神经系统发育异常性疾病 是指胎儿在胚胎发育期,由多种致病因素引起的获得性神经系统发生或发育缺陷性疾病。 病因: 1、单基因突变。 2、染色体异常。 3、单纯外源性因素。 4、病因不明。 颅颈区畸形 是发生于颅底、枕骨大孔、上位颈椎区的畸形。 一、颅底凹陷症 是以枕骨大孔区为主的颅底骨组织陷入颅腔,枢椎齿状突上移并进入枕骨大孔,使其狭窄,后颅窝变小,导致脑桥、延髓、小脑、颈髓和神经根受压、牵拉出现相应的症状——晚期出现CSF循环障碍——梗阻性脑积水,ICP 升高。 病因:分原发性和继发性。 临床表现: 1、多在成年起病,缓慢进展,短颈,颈,后发际低,后颈痛,耳衬短小, 头颈部活动受限。 2、枕骨大孔区综合症的症状: a、颈神经根症状。 b、后组脑神经损害。 c、上位颈髓及延髓损害。 d、小脑损害。 e、椎-基底动脉供血不足。 辅助检查: 颅颈侧位、张口正位X片上测枢椎突的位置:>3mm以上确诊。 治疗: 手术是唯一的治疗方法。 二、扁平颅底多为原发性。 指颅前、中、后窝的颅底部,特点是鞍背至枕大孔前缘处,自颅腔向上凸,使颅底扁平,蝶骨体长轴与枕骨斜坡构成的颅底角度>145°。 单纯扁平颅底可无临床症状或仅有短颈,状颈外观。 确诊:测量颅底角>145°。

三、小脑扁桃体下疝畸形(Arnold-Chiari畸形) 是先天性枕骨大孔的发育异常,颅后窝容积变小,小脑扁桃体、延髓下段及第四脑室下部疝入颈段椎管内,造成枕大池变小或闭塞,蛛网膜粘连肥厚。 发病机制:见P402. 临床分型: 1、Chiari Ⅰ型:小脑扁桃体及下蚓部疝至椎管内,延髓与第四脑室位置不 受影响,不伴脊髓脊膜膨出。 2、Chiari Ⅱ型:最常见,小脑、延髓、第四脑室均疝入,梗阻性脑积水, 脊髓脊膜膨出。 3、Chiari Ⅲ型:最严重,除Ⅱ型外,合并上颈段,枕部脑膜膨出。 4、Chiari Ⅳ型:小脑发育不全,不向下方移位。 临床表现: 女性>男性,Ⅰ型多见于儿童与成年人,Ⅱ型多见婴儿,Ⅲ型新生儿,Ⅳ型罕见,见于婴儿。 1、颈枕疼痛,压痛,强迫头位。 2、延髓,上颈髓受压症状。 3、脑神经,颈神经症状。 4、小脑症状。 5、慢性高ICP症状。 辅助检查: 1、首选头颅MRI检查。 2、头颅颈椎X片检查。 治疗: 手术治疗。

发育生物学教学大纲(新、选)

《发育生物学》教学大纲 (供生物科学专业四年制本科使用) 一、课程性质、目的和任务 发育生物学被公认为是当今生命科学的前沿分支学科,是研究生物体发育过程及其调控机制的一门学科。发育生物学不同于传统的胚胎学,它是生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等学科与胚胎学相互渗透的基础上发展形成的一门新兴的学科,是胚胎学的继承和发扬。发育生物学是生物学各专业的限选课程,是在学习一定的专业基础课的基础上进一步学习的高级专业课程。根据本科教学加强基础、注重素质、整体优化的原则,使学生将所学习的专业基础课和专业课形成一个完整的知识体系。过本课程的学习,应对各种生物体的胚胎发育过程、发育规律、发育生物学的基本研究技术,以及发育生物学的研究进展有一定的了解。 二、课程基本要求 本课程分为掌握、熟悉、了解三种层次要求。掌握的内容要求理解透彻,能在本学科和相关学科的学习工作中熟练、灵活运用其基本理论和基本概念。熟悉的内容要求能熟知其相关内容的概念及有关理论,并能适当应用。了解的内容要求对其中的概念和相关内容有所了解。 通过本课程的学习,使学生掌握生物个体发育中生命过程发展的机制。在学习和掌握发育生物学知识的过程中,要求将所学过的其他相关学科,如分子生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、生理学、免疫学和进化生物学等的知识融会贯通,串联整合形成完整的知识体系,并结合当今的研究进展开拓学生的眼界。 考试内容中掌握的内容约占70%,熟悉、了解的内容约占25%,5%左右的大纲外内容。 本大纲的参考教材是面向21世纪教材《发育生物学》第二版(张红卫主编,北京,高等教育出版社,2006年)。 三、课程基本内容及学时分配 发育生物学教学总时数为72学时,其中理论为54学时,实验为18学时,共22章。本课程共分四篇,第一篇从第一到四章,主要内容为发育生物学基本原理,第二篇从第五章到第十一章,主要内容为动物胚胎的早期发育,第三篇从第十二章到第十八章,主要内容为动物胚胎的晚期发育,第四篇从第十九章到第二十二章,主要内容为发育生物学的新研究领域。 绪论(3学时) 【掌握】 1.发育生物学的概念。 2.发育生物学研究的内容与研究范围。 【熟悉】 1.发育生物学的发展与其他学科的关系。 2.发育生物学的展望与应用。 3.发育生物学的模式生物。 【了解】

第19章-神经系统发育异常性疾病

第十九章 神经系统发育异常性疾病

第十九章神经系统发育异常性疾病概述 第一节颅颈区畸形 一、颅底凹陷症 二、扁平颅底 三、小脑扁桃体下疝畸形 第二节脑性瘫痪 第三节先天性脑积水

神经系统发育异常性疾病(developmental diseases of the nervous system )也称神经系统先天性疾病(congenital disease of the nervous system )是指胎儿在胚胎发育期,由于多种致病因 素引起的获得性神经系统发生或发育缺陷性疾 病 概述

本组疾病的病因及发病机制尚不完全清楚 概述 ①单基因突变,约占活婴的2.25% ②染色体异常 ③单纯外源性因素:如病毒或其他感染性因素、放射线或中毒等 ④病因未明:约占总数的60% 病因通常可分为4组:

概述 ①感染 ②药物 ③辐射 ④躯体疾病 ⑤其他社会心理因素妊娠期常见的致畸因素:

表19-1 神经系统发育性疾病的主要分类 1.与颅骨脊柱畸形相关的神经疾病 (1)神经管闭合缺陷:颅骨裂、脊柱裂及相关畸形,可分为隐性和显性两类 (2)颅骨、脊柱畸形:如狭颅症、小头畸形、枕骨大孔区畸形(扁平颅底、颅底凹陷症等)、寰枢椎脱位、寰椎枕化、颈椎融合、小脑扁桃体下疝及先天性颅骨缺损等(3)脑室系统发育畸形:如中脑导水管闭塞、第Ⅳ脑室正中孔及外侧孔闭锁等导致的先天性脑积水,常合并脑发育障碍 2.神经组织发育缺陷 (1)脑皮质发育不良:如脑回增宽、脑回狭小、脑叶萎缩性硬化及神经细胞异位等(2)先天性脑穿通畸形(congenital porencephalia):局部脑皮质发育缺陷,脑室向表面开放呈漏斗状,可双侧对称发生 (3)胼胝体发育不良:胼胝体部分或完全缺如,常伴有其他畸形,如脑积水、小头畸形及颅内先天性脂肪瘤等 (4)全脑畸形:如脑发育不良(无脑畸形)、先天性脑缺失性脑积水、巨脑畸形、左右半球分裂不全或仅有一个脑室等 3.脑性瘫痪 4.神经外胚层发育不全也称斑痣性错构瘤病(phakomatosis),临床上称神经皮肤综合征,如结节性硬化症、多发性神经纤维瘤病、脑面血管瘤病、共济失调-毛细血管扩张症和视网膜小脑血管瘤病等

(完整版)发育生物学考试复习要点

《发育生物学》期末复习重点 名词解释 1.MPF:促成熟因子。由孕酮产生并诱导卵母细胞恢复减数分裂的因子。 2.植物极:卵质中卵黄含量丰富的一极称为植物极。 3.细胞迁移:是指生物体细胞在生长过程、组织修复和对入侵病原作出免疫反应的过程中的运动。 4.减数分裂阻断:动物卵母细胞在减数分裂前期的双线期能停留长达几年之久,这种称为减数分裂阻断。 5.基因重排:细胞发生分化过程中基因重组发生基因组的改变,这种现象就叫基因重排。 6.基因扩增:在胚胎发育的某特定时期,某特殊基因被选择性复制出许多拷贝的现象。 7.染色体胀泡:指染色体上DNA解聚的特殊区域,是基因转录的活跃区。 8.灯刷染色体:卵母细胞染色体的松散DNA处可以看到染色体胀泡的类似物,这种结构就是灯刷染色体。 9.同源异型框基因:可导致同源异型突变的基因称为同源异型基因。同源异型基因都具有同源异型框序列,但是含有同源异型框的基因除了同源异型基因之外,还有一些不产生同源异型现象的基因统称为同源异型框基因。 10. hnRNA:异质性核RNA,也称细胞核内前体RNA。其特点是分子量比mRNA大,半衰期较短。 11.表型可塑性:个体在一种环境中表达一种表型,而在另一种环境中则表现另一种表型的能力。表型可塑性有两种,即非遗传多型性和反应规范。 12.反应规范:在一定环境条件范围内由一个基因型所表达的一系列连续表型称为反应规范。 13.发育的异时性:是指胚胎发生过程中,两个发育相对时间选择的改变。即一个模块的可以改变其相对于胚胎另一个模块的表达时间。 14.中期囊胚转换:在斑马鱼第十次卵裂期间,细胞分裂不再同步,新的基因开始表达,且获得运动性的现象。 15.体节:当原条退化,神经褶开始向胚胎合拢时,轴旁中胚层被分割成一团团细胞块,称作体节。 16. 形态发生决定子:也称成形素或胞质决定子,指由卵胞质中贮存的卵源性物质决定细胞的命运,这类物质称为形态发生决定子。 17. 初级胚胎诱导:脊索中胚层诱导外胚层细胞分化为神经组织这一关键的诱导作用称为初级胚胎诱导。 18. 调整型发育:Hans Driesch的实验表明,2-cell或4-cell时,分开的海胆胚胎裂球不是自我分化成胚胎的某一部分,而是通过调整发育成一个完整的有机体,该类型发育称为调整型发育。 19.母体效应基因:在卵子发生过程中表达,并在卵子发生及早期胚胎发育中具有特定功能的基因称为母体效应基因。 20.神经胚形成:胚胎由原肠胚预定外胚层细胞形成神经管的过程称为神经胚形成。 21.反应组织:在胚胎诱导相互作用的两种组织中,接受影响并改变分化方向的细胞或组织称为反应组织。 22.原肠作用:是胚胎细胞剧烈的高速运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。

神经系统疾病基因治疗研究现状.

神经系统疾病基因治疗研究现状 基因治疗是将外源基因导入人体细胞,使其在体内表达,产生有治疗意义的生物蛋白或关闭、抑制异常表达的基因,从而达到治疗某种疾病的目的。按技术在遗传信息的中心法则的靶向环节来分类,基因治疗可通过以下几方面技术来实现:①基因转移技术:用人工合成基因和基因转移等技术,将一种生物的基因片段转移到另一种生物的活细胞中,插入或整合在其DNA中,从而改变其遗传结构和某些特性。这是目前开展最广泛和深入的一种方法;②反义RNA技术:是一种干涉性治疗。人工合成的反义RNA能与特异mRNA分子互补结合,来调控特定基因的表达,主要靶向于基因表达的翻译水平;③反基因技术:构建三链DNA。脱氧寡聚核苷酸以NDA双螺旋分子的专一性序列为靶物,通过与该序列形成三螺旋DNA来阻止基因转录。三链DNA被称为“能够攻击病毒和癌细胞而不损害健康组织的新型药物”。基因治疗的途径可通过生殖细胞和体细胞,前者因技术难度大,并涉及伦理学、社会学问题,尚未开展。体细胞基因治疗可根据基因转移途径分为直接法和间接法,前者是将外源目的基因直接注入体内,如肺囊性纤维化的治疗。间接法是将携带目的基因的载体导入离体培养和受体细胞,再输回患者体内,与自体组织移植类似;或将携带目的基因的病毒载体直接导入靶器官。多数基因治疗采用间接法。从修饰目的基因的角度,基因治疗分为①基因补偿:将有正常功能的基因导入靶细胞,以补偿由于相应内源基因的缺失或突变失活所致的蛋白质缺失。如肌萎缩营养不良的基因治疗,即是将携带正常基因的载体导入受损肌肉组织,来补偿由于不良的基因治疗,即是将携带正常基因的载体导入受损肌组织,来补偿由于基因突变所致的肌营养不良蛋白缺失。②基因纠正:消除原有异常基因,以外源正常基因取代之。③代谢性基因交换:促进外源正常基因表达水平超过原有异常基因表达水平,起到补偿作用。④转入反义RNA,抑制变异基因的表达。 人类的基因治疗要满足3个必要条件,①疾病基因或治疗基因已能克隆或序列已知;②基因产物的功能及特点已清楚;③基因导入必须在体外或疾病动物模型中实验过。应选择病情十分严重、预后极差又没有有效常规治疗手段的疾病。 成功的基因治疗应以安全、有效、简便、实用为目的。目前的临床应用尚不十分成熟,疗效尚不确切,但未发现癌变等严重并发症。某些疾病的基因治疗虽然可改善症状,但表达水平和持续时间有待进一步提高。解决上述问题的方法主要从载体构建方面入手。目前已研制出无病毒基因的腺病毒载体、腺病毒与腺相关病毒的杂合病毒载体、质子体-质粒载体。预计在21世纪,基因治疗将成为一种生物治疗的常规方法,将成为手术、放疗、药物治疗的补充手段,其成本低于基因工程药物,可能成为新一代的治疗方法。 神经系统疾病基因治疗的研究近年已取得了一定成绩,但尚未应用于临床。由于神经系统疾病的下列特点,施行基因治疗是必要的。①神经系统遗传、变性疾病多,目前尚无有效治疗方法;②虽然有些疾病病因明确,或已开

GJIC与中枢神经系统疾病的研究

GJIC与中枢神经系统疾病的研究 中枢神经系统的结构和功能虽然极具独特性,但其细胞和组织的基本特性与其他部位也是大同小异的,比如说细胞间缝隙连接(gap junction intercellular,GJ),而作为一种通讯方式细胞间隙连接通讯(gap junction intercellular communication,GJIC)普遍存在于多细胞生物体内,该研究在中外已经成为了炙手可热的研究对象,指明了很多疾病可能的发病和治疗机制,尤其是在中枢神经系统疾病方面,本文针对GJIC在中枢神经系统相关疾病发病机制中所起的作用作简要综述。 近年来,中枢神经系统疾病的患者逐渐增多,由于病情的复杂性和不确定性,给患者的家庭生活和社会生活带来的不可忽视的影响。在众多关于中枢神经系统的研究中,更多的指向表明细胞缝隙连接也许在中枢神经系统疾病中有着特殊地位,一些特定疾病与细胞间隙连接通讯(gap junction intercellular communication,GJIC)的关系也逐渐明朗。本文就近年中枢神经系统疾病中GJIC的研究进展做一简要综述。 1 GJIC概述 一种通道用于连接存在于细胞之间的蛋白质,由连接蛋白(connexin,Cx)组成,称为细胞缝隙连接,这种通道在大多数的实质性器官中都能发现。细胞膜上有一个“半通道”(hemichannel)由6个Cx环绕在一起组成,也称为“连接子”(connexon)。一个完整的细胞间缝隙连接(gap junction intercellular,GJ)是由两个在细胞膜表面的半通道组合而成,GJ的存在可以保证细胞的电化学传递。已经可以证明的是GJ在同步细胞的活动,维持细胞内环境稳定,控制细胞的生长和发育等方面发挥十分重要的作用[1-3]。GJIC指的是存在于细胞间的GJ允许第二信使、离子和其他分子量<1.5 KD的分子通过,作为媒介可以直接介导细胞之间的信息通讯。星形胶质细胞(astrocyte,AS)是一种广泛存在于脑组织内的细胞,可以大量地表达缝隙连接蛋白,而这种蛋白是缝隙连接的重要组成部分,其中以Cx43数量最为之多[4-6]。Cx43参与细胞的生长、分裂、分化、凋亡等过程,尤其是介导的GJIC在调节细胞间的信息交流过程中有特殊作用[7]。脑组织内GJIC的分布和偶联是动态变化的,最特殊的是星形胶质细胞之间具有最广泛的缝隙连接。 2 GJIC与中枢神经系统疾病研究 2.1 GJIC与缺血性脑卒中缺血性脑卒中是因为脑内主要动脉的血流短暂或持久减少而引起的一种中枢神经系统常见疾病。缺血性脑卒中的病理过程牵涉复杂的时空间连锁反应,可能会诱发疾病的诸多环节[8]。研究证明缺氧损害后的脑组织内的星形胶质细胞的GJ仍然是开放的,这个现象也许可以帮助说明GJ 与神经元死亡倾向相关的现象,但也有报道指出如果减弱GJIC会加重神经元的损害。脑缺血中出现Cx43表达增多,表示缺血引起的损伤可能与缝隙连接功能增强相关[9]。研究中发现,若给予GJ脱偶联剂后,神经元的遇氧应激易损性会

学前卫生学——-神经系统

?第十节人体的司令部——神经系统 神经系统是调节机构,就像计算机的CPU一样,调节着人体各个功能不同的器官系统,使机体各器官系统的功能相互协调,成为一个统一的整体。 一、神经系统的组成 ?枢神经系统、周围神经系统 (一)中枢神经 ?脑和脊髓 ?1、脑位于颅腔内,分左右两个半球,由大脑、小脑、延髓等部分组成,是中枢神经系统最高级的部分,是人体的“司令部”。表面是沟回。 2、脊髓位于脊柱的椎管内,起着上通下达的桥梁作用,把接受来的刺激传到脑,再 把脑发出的命令下达到各个器官。 (二)周围神经 ?由脑神经、脊神经和植物神经组成,把中枢神经和全身的各个器官联系起来,形成统一的整体。 ?1、脑神经:支配头部各器官的运动,并接受外界的信息,产生视觉、听觉、嗅觉、味觉等。 ?人能够“眼观六路、耳听八方”以及做出喜、怒、哀、乐等表情,都是脑神经的作用。 2、脊神经:主要支配躯干和四肢的运动和感觉。 ?3、植物神经 分交感神经和副交感神经,分布于内脏。每个脏器都受这两种神经的双重支配,但它们的作用却是相反的。交感神经兴奋,抑制各器官的运动及内分泌腺的分泌; 副交感神经兴奋,则加强各器官的运动及内分泌腺的分泌。 ?人在情绪紧张、发怒时,交感神经兴奋,所以有“气饱了”的说法。 二、神经元(神经细胞)的结构 胞体:里面有细胞核,起到营养细胞的作用。 树突:接收信息。(短、分枝多、接受刺激,将刺激向细胞体) 轴突:传导信息。轴突外面包裹着髓鞘,起绝缘作用。(将神经冲动从细胞体传出)神经末梢:传递信息。 三、神经系统的基本活动方式——反射 反射是指在中枢神经(包括脑和脊髓)参与下,机体对刺激做出的反应。(注意:并不是所有的反射都有大脑的参与。) 反射分为非条件反射和条件反射。 神经系统的基本活动方式是(D.反射)。(12年考) 非条件反射——先天、本能、反射弧是固定的,反射也较恒定、较低级的神经活动。 条件反射——后天、习得、反射弧是不固定的,可建立也可消退,建立在分条件反射上,高级神经活动。条件反射的建立提高了人适应环境的能力。一切学习和习惯的养成都是建立条件反射的过程。

神经生物学发展趋势和展望

神经生物学发展趋势和展望 作为神经生物学近几十年发展的目击者,在细胞和分子水平的许多重大的研究成果给我留下的印象是深刻的。对脑的不少重要部位神经回路信号传递及其化学基础已形成相当清楚的图景。组织培养、细胞培养,以及组织薄片方法,使人们能把复杂的神经回路还原成简单的单元进行分析。膜片钳位技术和重组DNA 技术等,使我们对神经信号发生、传递的基本单元——离子通道的结构、功能特性及运转方式的认识完全改观。对突触部位发生的细胞和分子事件,如神经递质的合成、维持、释放,以及与相应受体的相互作用的研究进展令人瞩目。对神经元、神经系统发展的细胞、分子机制的认识已大大拓展。在脑的高级功能方面,我们已经可以开始谈论记忆的分子基础。对困扰人们已久的若干神经系统疾病的基固定位已经成功,在分子水平对致病原因已进行了细致的分析。如此等等,不胜枚举。对神经活动的细胞、分子机制的研究,在本质上,是一种还原论(reductionism)的分析,其合理性的基础是:神经活动可最终归结为细胞和分子水平所发生的事件。这样的分析是完全必需的,并且已经取得了巨大的成功。但是,必须清醒地认识到,困于纯粹的还原论分析,对于认识脑和神经系统这样一种高度复杂的系统无疑是跛足的。这是因为,当把复杂的系统“还原”成基本的单元后,不可避免会失去许多信息,而当把基本的单元和过程组织成复杂的系统时,又必然会产生全新的工作特点。试图从基本组分(如基因、离子通道、神经元、突触)的性质来外推脑和神经系统的活动,有其本质上的局限性;进行这种跨越组构层次的推论,必须慎之又慎,并必然有许多保留。 正是考虑到上述这些问题,近年来,人们开始强调用整合的观点来研究脑,并形成了神经生物学另一个重要的发展趋势。在我来看,整合的涵义是多方面的。首先,神经活动的多侧面性,要求多学科的研究途径,关于这一点,我已在前面谈到了。整合观点的另一层更重要的涵义是,对神经系统活动的研究必须是多层次的,这是由这门学科的研究内涵所决定的。不论是感觉、运动,还是脑的高级功能,都既有整体上的表现,而其机制的分析则又肯定涉及各种层次。在低层次(细胞。分子水平)上的工作为较高的层次的观察提供分析的基础,而较高层次的观察,又有助于引导低层次工作的推进方向及体现后者的功能意义。重要的是,把这多层次的信息“整合”起来,形成完整的认识。在较高层次上的研究,包括对大群神经元组合成神经网络的工作原理,以及对不同脑区神经元活动如何协同以实现复杂的功能的探索。新的无创伤脑成象技术(PET,fMRI等)的开发,多导程脑电图技术的发展,以及行为与神经元活动相关研究的推进,反映了科学家在这方面作出的努力。神经生物学的这些发展趋势,促成了目前这一领域的繁荣局面,并将在今后相当长时期内主导其发展进程。在细胞和分子水平的研究将不

发育生物学期末考试分析

第五章神经胚和三胚层分化 ?经过原肠作用后,胚胎已具有外、中、内三个胚层,它们是动物体所有器官形成的 细胞基础(器官原基)。 ?鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类都具有相同的器官发生(organogenesis)模 式:外胚层形成神经系统和皮肤;内胚层形成呼吸系统和消化管;中胚层形成结缔组织、血细胞、心脏、泌尿系统以及大部分内脏器官等 Baer定律:脊椎动物早期胚胎先形成亚门共有特征,随着发育进行,胚胎逐渐出现纲、目和科的特征,最终出现种的特征。 本章知识要点: 1、外胚层分化与神经管的形成 外胚层分化神经管的形成神经嵴 2、中胚层分化与体节形成体节形成与分化 【一】外胚层分化与神经管的形成 1. 外胚层分化 ?脊椎动物外胚层将形成三个主要部分:表皮外胚层、神经嵴和神经管。人胚发育到 第三周末,背部的部分外胚层细胞受中胚层特别是脊索中胚层的诱导,特化形成神经外胚层,这部分形态上呈柱状的胚胎结构称为神经板(neural plate)。神经板组织将来发育为中枢神经系统的原基——神经管(neural tube)。 ?神经管的形成过程称为神经胚形成(neurulation),正在发生神经形成的胚胎称为神 经胚(neurula)。神经管的前端发育为脑,后端发育为脊髓(spinal cord)。 ?表皮外胚层发育为表皮及皮肤衍生物,与来自间充质的真皮一起形成皮肤。 2. 神经胚形成中枢神经系统的形成 ?胚胎形成中枢神经系统原基即神经管的作用称为神经胚形成(neurulation),正在进 行神经管形成的胚胎称为神经胚(neurula)。 ?神经胚形成主要由两种方式:初级神经胚形成(primary neurulation)和次级神经胚 形成(secondary neurulation)。 ?初级神经胚形成是指由脊索中胚层诱导覆盖于上面的外胚层细胞分裂、内陷并与表 皮脱离形成中空的神经管。而次级神经胚形成是指外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着再空洞化(cavitate)形成中空的神经管。 ?胚胎在多大程度上依赖于上述神经管构建方式取决于脊椎动物的种类。如鱼类神经 胚形成属完全次级型;鸟类前端部分神经管构建属初级型,而后端部分(后肢以后)神经管构建属次级型。 一、初级神经胚形成 胚胎背部的中胚层和覆盖在上面的外胚层之间的相互作用是发育中最重要的相互作用之一,它启动器官形成(organogenesis),即特异性组织和器官的产生。 脊索中胚层指导上方的外胚层形成中空的神经管,后者将来分化成脑和脊髓。 ?初级神经胚形成过程中,最初的外胚层形成三种类型的细胞:位于内部的神经管细 胞,将来分化成脑和脊髓;位于外部的皮肤表皮细胞和神经嵴细胞, ?神经嵴细胞从神经管和表皮连接处迁移出来,将来形成周围神经元和神经胶质、皮 肤的色素细胞和其他类型的细胞。 初级神经胚形成的过程可以分为彼此独立 但在时空上又相互重叠的5个时期: 1、神经板(neural plate)形成 2、神经底板(neural floor plate)形成

发育生物学试题及答案

发育生物学期中试题一、填空题。(每空0.5分,共40空) 1、发育生物学是在﹍﹍﹍学、遗传学、细胞生物学和分子生物学基础上发展起来的。 2、动物发育的特征是具有严格的﹍﹍﹍和﹍﹍﹍性,这个特性严格的受到遗传程序的控制。 3、附肢的形成具有明显的三维极性,三维是﹍﹍﹍轴、﹍﹍﹍轴和﹍﹍﹍轴。 4、形态发生决定子的实质是﹍﹍﹍和﹍﹍﹍。 5、研究发育生物学的模式生物有无脊椎动物:﹍﹍﹍和﹍﹍﹍,脊椎动物:﹍﹍﹍、﹍﹍﹍、﹍﹍﹍、﹍﹍﹍。 6、克隆羊多莉的产生说明分化了的体细胞的核依然没有丧失发育的﹍﹍﹍。 7、胚胎细胞为什么会分化,其分子机制在于基因组水平、染色体水平基因活性的调控、﹍﹍﹍、﹍﹍﹍、﹍﹍﹍,及﹍﹍﹍水平进行调控。 8、HOM基因与昆虫胚胎﹍﹍﹍轴的发育有关。 9、原肠作用的细胞迁移的主要方式有﹍﹍﹍,﹍﹍﹍,﹍﹍﹍,﹍﹍﹍,内移和集中延伸。 10﹑鱼类的卵裂方式:﹍﹍﹍。两栖类的的卵裂方式:﹍﹍﹍。 11﹑陆生脊椎动物的侧板中胚层与外胚层结合形成﹍﹍﹍和﹍﹍﹍,与内胚层结合形成﹍﹍﹍和﹍﹍﹍,又称为四套膜,用以适应胚胎在陆地干燥环境发育。 12、细胞定型有两种主要方式:﹍﹍﹍和﹍﹍﹍。 13、神经系统的主要组成成分来源于神经胚的三个部分:﹍﹍﹍、﹍﹍﹍和﹍﹍﹍。 14、体节将分化成三部分。他们是﹍﹍﹍节、﹍﹍﹍节和﹍﹍﹍。 15、附肢的原基称为附肢芽,某些基因在预定位置激活﹍﹍﹍和﹍﹍﹍,﹍二者分别特化后肢和前肢。 二、名词解释。(每个2分,共20分) 1、细胞分化 2、胚胎诱导 3、发育

4、皮质反应 5、形态发生 6、受精 7、卵裂期 8、体节中胚层 9、胚胎干细胞 10、信号传导 三、选择题(每个1分,共20分) 1、1.在哺乳动物的精子发生过程中,由同一个精原细胞产生的生精细胞() A.发育不同步; B.发育同步; C.称为卵室; D.组成一个滤泡。 2、在两栖类的卵母细胞发育的双线期,细胞核() A.称为滤泡; B.又叫胚泡; C.中出现多线染色体; D.中出现灯刷染色体。 3、在果蝇的卵子发生过程中,bicoid mRNA是由以下哪一类细胞合成的?() A.滤泡细胞; B.抚育细胞; C.支持细胞; D.间质细胞。 4、以下哪一项不是鸟类卵膜的组分?() A.卵黄膜; B.透明带; C.蛋壳膜; D.卵白。 5、在受精过程中,海胆受精卵的()起着永久阻止多精入卵的作用。 A.质膜电位升高; B.透明带反应; C.皮层反应; D.顶体反应。 6、哺乳动物的精子在受精之前要发生一个重要的变化。这个变化发生的地点() A.输精管; B.附睾; C.输卵管; D.输卵管或子宫。 7、海胆卵裂过程中产生的小分裂球()

发育生物学8—17章 课后习题答案

第八章神经系统发育 1、神经胚形成? 答:神经胚形成:胚胎由原肠胚预定外胚层细胞形成神经管的过程。神经胚:正在进行神经管形成的胚胎。 2、初级神经胚形成和次级神经胚形成? 答:初级神经胚形成:由脊索中胚层诱导上面覆盖的外胚层细胞分裂,内陷并与表皮质脱离形成中空的神经管。 次级神经胚形成:外胚层细胞下陷进入胚胎形成实心细胞索,接着在细胞索中心产生空洞形成中空的神经管。 3、什么叫神经板,神经褶,神经沟? 答:神经板:外胚层中线处细胞形状发生改变,细胞纵向变长加厚,形成神经板。 神经褶:神经板形成后不久,边缘加厚,并向上翘起形成神经褶。 神经沟:神经褶形成后在神经板中央出现的U型沟。 4、无脑畸形和脊髓裂?与哪些基因有关,如何避免? 答:无脑畸形和脊髓裂均为人类胚胎的神经管闭合缺陷症。人的后端神经管区域在27天时如不能合拢,则产生脊髓裂;若前端神经管区域不能合成,则胚儿前脑发育被停止,产生致死的无脑畸形。 它们与pax3、sonic hedghog和openbrain等基因有关。 约50%神经管缺陷可由孕妇补充叶酸加以避免。 5、斑马鱼的神经管如何形成? 答:斑马鱼的神经管如何形成:鸟类,哺乳类,两栖类动物胚胎的后端神经管及鱼类的全部神经管形成均采用次级神经胚形成的方式,所以斑马鱼的神经管形成也如此。 6、三个原始脑泡的发育命运? 答:前脑发育成为前端的端脑和后面的间脑,端脑最终形成大脑两半球,间脑形成丘脑和下丘脑区域及视觉感受区。中脑腔最终形成大脑导水管。菱脑再发育成前面的后脑和后面的髓脑,后脑形成小脑,髓脑形成延髓。 7、菱脑节?

答:菱脑节:在神经管闭合后,后脑前后轴逐渐被划分为8节,成为菱脑节,每个菱脑节是一个发育单位,节内细胞可交换而节间不能交换(其是临时性结构,到发育后期逐渐消失,但部分由后脑产生的结构如颜面神经节仍保持分节性结构)。 8、脊髓背腹区域细胞的发育命运?各与哪些因子有关? 答:脊髓背部区域依次产生6种中间神经元(dI1-dI6),腹部则形成运动神经元和4种腹侧神经元(V0-V3)。 BMP和Shh信号在脊髓的背腹轴划分过程中起着重要作用:BMP活性沿脊髓背-腹轴形成一个浓度梯度,Shh活性沿脊髓腹-背轴形成一个浓度梯度,与BMP相反。同时,Hedgehog和Wnt 信号分别在腹部和背部细胞分化起作用。另外,许多转录因子在脊髓不同背腹轴位置表达,将其分为不同区域,它们受BMP和Hedgehog信号控制。 9、原神经基因的功能? 答:a.抑制其周围细胞向神经元的分化 b.促进细胞向神经元方向分化而抑制其分化为神经胶质细胞 c.调节细胞周期 10、中枢神经系统的分层? 答:中枢神经系统的分层:在不同时间点的神经元的最终停留位置不同。最靠近管腔的一层为室管膜层,其内的细胞维持了分裂能力;由于停止有丝分裂的细胞不断向外迁移,形成另外两层,外套层和边缘层.外套层:来自管膜层的细胞分化为神经元和神经胶质细胞;边缘层主要为神经轴索和胶质细胞. 11、室管膜区细胞的分裂方式与特点? 答:室管膜层区细胞的分裂方式与特点:垂直分裂(verticol dision):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;水平分(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和numb层的不均匀分布。 12、神经轴突生长的引导机制? 答:轴突生长的引导机制:神经轴突的生长首先决定于其自身表达的基因产物;神经轴突的生长也决定于其所处的环境,某些因素具有吸引作用,而有些具有排斥作用。 这些环境因素包括:其伸展途径中的组织结构,胞外基质成分,相领细胞的表面特性。长距离引导:利用可扩散的分子对神经有吸引或是排斥的作用来导引神经细胞去的位置,有化学性引导和化学性排斥两种。化学性排斥:体节生骨区中的netrin 对motor neuron的生长起排斥作用。化学性引导:神经管中的netrin分层只对中间神经神经元轴突的生长具有吸引作用。

神经系统行业深度研究

神经系统行业深度研究之一(精神安定药):不可小视的潜力市场 日信证券医药行业增持 投资要点 速增长的神经系统行业值得关注。南方所10大重点城市医院终端数据显示2009年神经系统药物销售额为64亿元,同比增长48%,过去三年复合增长率高达73%;从2009年神经系统各个子行业增速来看,抗帕金森氏病药和抗癫痫药增速最快,分别达到59%和53%,但两者基数较小合计占神经系统行业总收入比只有6%;精神兴奋类药物占神经系统行业收入比最高为58%,2009年增速为35%;其余三个子行业2009年收入增速在29%-49%之间,同样处于高速增长态势。 眠患者高企、新增产品进入目录将推动行业继续快速增长。2009年我国精神安定药品销售额为6.2亿元,同比增长接近30%。我们预计未来精神安定类药品增长率将会继续保持30%以上的速度增长,主要原因一是据统计2010年全球失眠患者已经超过2亿人次,预计到2020年全球失眠患者将超过7亿人次,世界卫生组织曾在14个国家进行过调研,发现约有27%的人有睡眠问题,但是失眠症较高的发病率伴随着只有不到20%的治疗率,可见精神安定类医院市场还有很大的市场可挖。二是我国老龄化问题在加剧,而且60岁以上的中老年人是发病的主要人群,加上2009年新医保目录里面新增了多个精神安定类产品。 资企业主导市场,国内企业快速崛起。2009年精神安定类药品市场竞争格局为奥氮平、喹硫平、利培酮、天麻素、氟哌噻吨/美利曲辛占据前5位,其中奥氮平和天麻素市场份额提升速度最快,已分别从2007年的19.81%和 8.72%迅速提升到2009年的27.08%和 11.31%;从2009年企业市场占有率来看,江苏苏州礼来、西安杨森制药和江苏阿斯利康三家外资企业继续占据着前三位,合计占有40%的市场份额。但国内企业也不甘落后,江苏豪森药业依靠旗下产品奥氮平的惊人增长迅速窜升到第四位,昆明制药这两年依靠着天麻素的快速增长,市场占有率也从2007年的 2.42%快速提升到2009年的4.59%。数据显示前8家厂家市场占有率已经超过70%,市场垄断性较高,利润被少数企业占据。 资建议。建议投资者关注恩华药业和昆明制药,其中恩华药业是主攻中枢神经系统行业的医药企业,公司销售能力较强,后续重磅产品丰富;昆明制药是我国最大的植物药生产企业之一,拥有青蒿素类、天麻素系列等多个疗效显著、市场潜力巨大的优质产品,公司今年处于业绩拐点年,2009年底股权激励的推出也为公司未来高速增长奠定了基础。

发育生物学复习题

名词解释 1、发育生物学(developmental biology)是应用现代生物学的技术研究生物发育机制的科学。 2、细胞分化(cell differentiation)从单个的全能细胞受精卵开始产生各种分化类型细胞的发育过程叫细胞分化。 3、形态发生决定子(morphogenetic determinant)也称成形素或胞质决定子,是存在于卵细胞质中的特殊物质,能够制定细胞朝一定方向分化,形成特定组织结构。 4、胞质定域(cytoplasmic localization)形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运,这一现象称为胞质定域。胞质定域也称为胞质隔离或胞质区域化或胞质重排。 5、转录因子(transcripion factor)能与启动子和增强子结合的蛋白质,包含DNA结合结构域和转录激活结构域。(P70) 6、信号传导(signal transduction)信号传导是细胞间通讯的主要形式,即由信号细胞产生信号分子,诱导靶细胞发生某种反应。靶细胞通常通过特异性受体识别细胞外信号分子,并把细胞外信号转变为细胞内信号,引起细胞发生反应,这一过程称为信号传导。 7、受精(fertilization)是两性生殖细胞融合并创造出具备源自双亲遗传潜能的新个体的过程。 8、精子获能(capacitation):是指哺乳动物精子必须在雌性生殖管道内在若干生殖道获能因子作用下,发生精子膜等的一系列变化(如精清蛋白的去除、膜表面蛋白的重组等),进而产生生化和运动方式的改变,才能获得使卵子受精的能力。(P118) 9、卵裂(cleavage)受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵子细胞质分割成许多较小的、有核的细胞,形成一个多细胞生物体的过程称为卵裂。 10、促成熟因子(MPF)由孕酮刺激产生并诱导恢复减数分裂的因子,是由2个亚单位(Cdc2和Cyclin B)构成的,称为促成熟因子(MPF)。 11、原肠作用:原肠作用是指囊胚细胞有规则的移动,使细胞重新排列,用来形成内胚层和中胚层器官的细胞迁入胚胎内部,而要形成外胚层的细胞铺展在胚胎表面。(书中解释在P144) 12、神经胚(neurula)胚胎由原肠胚预定外胚层细胞形成(中枢神经系统原基即)神经管的过程称为神经胚形成(neurulation),而正在进行神经管形成的胚胎称为神经胚。 13、胚胎诱导(embryonic induction)在有机体的发育过程中, 一个区域的组织与另一个区域的组织相互作用, 引起后一种组织分化方向上的变化过程称为胚胎诱导。 14、初级胚胎诱导: 是原肠胚的预定外胚层受脊索中胚层的诱导形成神经板的过程, 通过初级胚胎诱导奠定胚体中轴结构。(P193) 15、Nieuwkoop ceter:在两栖类囊胚中最靠近背侧的一群植物半球细胞,对组织者具有特殊的诱导能力,称为Nieuwkoop中心。 16、变态:在多种动物中,个体发育要经历一个幼虫期,幼虫具有与成体非常不同的特点,在发育中形态和构造经历了明显的阶段性变化,其中一些器官退化消失,有些得到改造,有些新生出来,从而结束幼虫期,建成成体的结构。这种现象统称为变态。 17、胚胎干细胞:又称ES细胞,主要是指从早期胚胎的卵裂球囊胚ICM细胞分离培养和建系的细胞,具有稳定的在体外自我更新并保持不分化和发育的多能型,即可在体外分化为属于3个胚层的各种细胞 简答及论述等题 1、发育生物学的研究任务: 答:发育生物学的主要任务是研究生物体发育的遗传程序及其调控机制。①从个体发育的角度来说,一个单细胞受精卵如何通过一系列的细胞分裂和细胞分化,产生有机体内所有形态和功能不同的细胞,这些细胞之间又如何通过细胞之间的相互作用共同构建各种组织和器

发育生物学_重点总结

名词解释 1个体发育:多细胞生物从生殖细胞的发生、受精、胚胎发育、生长、衰老和死亡是一个缓慢和逐渐变化的过程,我们称这个过程为个体发 2系统发生:研究生物种群的发生发展以及进化的机制。 3诱导:诱导是指一类组织与另一类组织的相互作用,前者称为诱导者,后者称为反应组织。 4卵裂(cleavage):受精卵经过一系列的细胞分裂将体积极大的卵细胞质分割成许多较小的、有核的细胞,形成一个多细胞生物体的过程称为卵裂. 5原肠作用(gastrulation):是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合。 6图式形成:胚胎细胞形成不同组织、器官,构成有序空间结构的过程称为图式形成7生殖质(germ plasm):有些动物的卵细胞质中存在着具有一定形态结构、可识别的特殊细胞质。生殖质由蛋白质和RNA组成,定位于卵质的特殊区域。 8细胞分化(cell differentiation):从单个全能的受精卵产生各种类型细胞的发育过程叫细胞分化。 9定型(commitment):细胞在分化之前,会发生一些隐蔽的变化,使细胞朝特定方向发展,这一过程称为定型。 10 特化(specification):当一个细胞或者组织放在中性环境如培养皿中可以自主分化时,就可以说这个细胞或组织发育命运已经特化。 11决定(determination):当一个细胞或组织放在胚胎另一个部位培养可以自主分化时,可以说这个细胞或组织已经决定 12 形态发生决定子:也称为成形素或胞质决定子,存在于卵细胞质中的特殊物质,能够制定细胞朝一定方向分化,形成特定组织结构。 13 胞质隔离(cytoplasmic segregation):形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运。这一现象称为胞质定域。胞质定域也称为胞质隔离或胞质区域化或胞质重排。 14 自主特化(autonomous specification):卵裂时,受精卵内特定的细胞质分离到特定的分裂球中,裂球中所含有的特定胞质决定它发育成哪一类细胞,细胞命运的决定与临近的细胞无关。这种定型方式称为自主特化。 15镶嵌型发育( mosaic development):以细胞自主特化为特点的胚胎发育模式称为镶嵌型发育,或自主性发育 16 渐进特化(progressive specification):在发育的初始阶段,细胞可能具有不止一种分化潜能,和邻近细胞或组织的相互作用逐渐限制了它们的发育命运,使它们只能朝一定的方向分化。细胞命运的这种定型方式称为渐进特化或有条件特化。 17调整型发育(regulative development):细胞有条件特化为特点的胚胎发育模式称为调整型发育。 18生殖细胞决定子:卵母细胞中决定胚胎细胞分化成生殖细胞的细胞质成分。 19染色体消减(chromosome diminution):卵裂时染色质不同程度丢失在细胞质中的现象。 20初期胚胎诱导:脊索中胚层诱导外胚层细胞分化成神经组织这一关键的诱导作用称为初级胚胎诱导。 21 组织者(organizer ):能够诱导外胚层形成神经系统,并能和其他组织一起调整成为中轴器官的胚孔背唇部分。 22细胞表型:是细胞特定基因型在一定的环境条件的表现,是细胞的特定性状。 23基因组相同:同一有机体的多种细胞具有完全相同的一套基因组结构。 24开关基因: 在发育中有些基因是否表达,可以决定细胞向两种不同的命运分化,这些基因称开关基。 25转决定:已决定但尚未终末分化的细胞,突然改变了它的发育程序的事件。 转化:已分化的细胞转分化为其它类型细胞的现象。 27卵黄膜:卵质外是质膜(plasma membrane),质膜外是卵黄膜。

儿童神经系统解剖生理特点.

第十章神经系统疾病 学习要点 1. 儿童脑、脊髓发育特点及正常脑脊液特点。 2. 化脓性脑膜炎的病因、临床表现、并发症、脑脊液特点及治疗原则。 3. 病毒性脑膜炎、脑炎的临床表现、诊断和治疗原则。 4. 常见癫痫发作的临床特点、癫痫的药物治疗及癫痫持续状态的抢救措施。 5. 脑性瘫痪的病因、基本临床表现和处理原则,注意缺陷多动障碍的概念、临床表现及治疗原则。 第一节儿童神经系统解剖生理特点 一、解剖特点 (一)脑 小儿神经系统发育最早,速度亦快。脑是由胚胎时期的神经管发育而成。神经管形成于孕3?4周。出生时脑重量为300?400g,相当于体重的1/8?1/9 ,6个月时可达700g左右,1岁时约为900g左右,相当于成人脑重(约为1500g)的60%。15个月小脑大小接近成人。新生儿的脑在大体形态上与成人无显著差别,已有主要的沟和回,但脑沟较浅、脑回较宽, 随着年龄的增长逐渐加深、增厚。新生儿大脑皮质细胞数目已与成人相同,不再增加,以后主要变化是脑细胞的增大和分化, 以及功能逐渐成熟与复杂化。皮质发育在6个月时接近成人。皮层细胞的分化从胎儿5个月开始,逐渐形成分层结构;到3岁时,皮层细胞分化大致完成, 8 岁时接近成人。 新生儿出生时, 已建立神经元之间的突触联系, 视、听等主要的神经传导通路已经存在。婴幼儿期神经髓鞘形成不完全,故神经冲动传导慢,而且易泛化,不易形成明显的兴奋灶。神经髓鞘的形成,因不同神经而先后不同。脊髓神经髓鞘在胎儿4个月时开始形成, 3岁时 完成髓鞘化;锥体束在胎儿5?6个月开始形成,生后2岁完成;皮质的髓鞘化则最晚。 新生儿皮质下中枢(如丘脑、苍白球)的功能已比较成熟,初生婴儿的活动主要由皮质下系统调节, 随着大脑皮质发育成熟, 运动逐渐转为由大脑皮质中枢调节。脑干在出生时已发育良好,呼吸、循环、吞咽等维持生命之中枢功能已发育成熟。 (二)脊髓脊髓出生时结构和功能已较完善, 2 岁时结构接近成人。小儿脊髓相对较长,新生儿及

发育生物学名词解释

名词解释 1.先成论(Preformation):生物个体的各个组成部分早已存在于胚胎中,只随胚胎发育过程 而长大。 2.后成论(Epigenesis):胚胎各部分在发育中逐渐形成。 3.嵌合生长(Mosaic Development):合子因子不均等分配到子细胞中,发育命运的分化, 4.调节生长(Regulative Development):胚胎局部受损或被排除后仍能正常发育。 5.诱导(Induction):一种组织指导另一种相邻组织的发育——By Spemann and Mangold, NP。 6.Pattern Formation:细胞特性发生时空分化,胚胎形成有序结构,包括体轴形成和胚层 形成。 7.Morphogenesis:胚胎发育到一定阶段以后,其立体形态显著改变,最突出的在原肠作 用开始后。 8.生长(Growth):胚胎在体积显著增加,原因是细胞数量体积增加,胞外基质增加体腔形 成。 9.House keeping gene (protein):所有细胞中都有。 10.Tissue-specific gene (protein):特殊细胞中赋予细胞特殊活性。 11.细胞命运(Fate of Cell):正常情况下细胞的发育方向,可被改变。 12.决定(Determination):细胞特性发生了不可逆改变,发育潜力已经单一化。 13.Specification:中性环境下离体培养,细胞仍按正常命运发育。 14.形态素(Morphogen):信号分子或转录因子沿一定方向形成浓度梯度和活性梯度,从而 使胚胎获得精确的位置信息,影响细胞命运和生物发育图式。 15.侧向抑制(Lateral Inhibition):一组细胞具有相同的分化命运,其中一个细胞开始分化时, 就会分泌抑制信号抑制相邻细胞向同一命运分化。侧向抑制可以产生间距模式(Spacing Pattern),如头发和神经元的发育。 16.发育可靠性:发育程序稳定,不因为物质的暂时浓度差异和环境因素(温度)发生本质 改变。 17.卵裂期:从受精卵开始有丝分裂并产生由较小的细胞构成的囊胚的过程。 18.囊胚期:从囊胚形成到原肠作用开始的发育阶段。 19.囊胚(Blastula):囊胚期的胚胎叫作囊胚。 20.囊胚腔(Blastocoel):囊胚期细胞包围的中空的腔。有利于原肠作用期的细胞移动,防止 囊胚腔上下细胞过早交流。 21.中囊胚转换(Mid-Blastula Transition):细胞分裂变慢且不同步,早期胚胎中合子基因开 始转录,分裂潜力变小。哺乳动物无中囊胚转换。 22.动物极:受精卵中与细胞核距离最近的一端。 23.植物极:受精卵中与细胞核距离最远的一端。 24.经线裂:卵裂面与A V轴平行。 25.纬线裂:卵裂面与A V轴垂直。 26.全卵裂(Holoblastic Cleavage):卵裂沟穿过整个受精卵。(卵黄少) i.辐射型:棘皮动物(海胆、海鞘),两栖类动物(爪蟾)。 ii.螺旋型:软体动物(螺蚌),纽形动物,多毛类动物。 iii.旋转型:哺乳动物(人),线虫。 27.偏裂(Meroblastic Cleavage):卵裂沟停在动物极或受精卵表面,不穿过整个受精卵。(卵 黄多)

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