《神经系统的发育》课件

经统发神系的育本课程探索神经系统从胚胎到成熟的发育全过程课程概述经统结构神系基本中枢和周围神经系统发过育基本程神经管形成与区域化经发神元与突触育增殖、迁移、分化、连接统发调系育与控感觉、运动系统形成经统结第一部分神系的基本构经统1中枢神系大脑和脊髓围经统2周神系脊神经与脑神经细类3基本胞型神经元与神经胶质细胞经统围经统中枢神系和周神系经统围经统中枢神系周神系大脑、脊髓传入传出神经信息处理与整合连接中枢和外周经结构神元的基本细胞体含细胞核和细胞器树突接收信息输入轴突传导神经冲动终突触末释放神经递质经胶质细类神胞的型和功能1星形胶质细胞提供营养支持，参与血脑屏障2少突胶质细胞形成髓鞘，加速冲动传导3小胶质细胞免疫防御，吞噬废物4室管膜细胞脑脊液循环，神经干细胞来源经统发过第二部分神系育的基本程细胞分化区域化神经前体细胞分化为特定类型经神管形成前后轴和背腹轴分化经诱导神神经板褶皱并闭合外胚层向神经外胚层转化经神管的形成经经沟现神板形成神出1外胚层增厚神经板中央凹陷2经闭经神管合4神褶隆起3神经褶融合两侧隆起接近经闭神管的合扩经闭起始点双向展神孔合闭合始于颈部区域向头尾两端延伸前后神经孔最后闭合经预神管缺陷及其防无脑儿前神经孔闭合失败脊柱裂后神经孔闭合不全脑膨出部分神经组织突出预防措施孕前及孕早期补充叶酸经神板的区域化轴前后形成1形态发生素梯度轴背腹分化2BMP与Shh信号转录区域特异因子3Pax6,Nkx

2.2等脑脑脑前、中和后的形成脑前1端脑和间脑脑中2视觉和听觉中继脑后3脑桥、延髓、小脑脊髓4运动和感觉传导经发第三部分神元的育产生神经干细胞分裂迁移向目标位置移动分化获得特异功能连接形成神经网络经产神元的生经细经细神干胞和神前体胞环自我更新多能分化特定微境维持干细胞池产生多种细胞类型脑室区和颗粒下区经神元的增殖对不称分裂产生前体细胞对分化型分裂称分裂产生神经元扩增干细胞数量经迁神元的移1起始脑室区和室管膜下区迁2移沿特定路径移动达3到正确的皮层层次4停止接收停止信号迁迁放射状移和切向移迁放射状移沿放射状胶质细胞移动兴奋性神经元为主迁切向移垂直于放射状方向抑制性中间神经元为主经神元的分化1形态分化细胞体、轴突和树突形成特征形态2分子分化特异性蛋白质和受体表达3功能分化形成特定的电生理特性4连接分化与特定目标细胞形成突触轴长突的生起始延伸1生长锥形成微管和微丝组装2达导抵4向3识别目标细胞响应环境信号长锥结构生的和功能边伪伪中央区周区足和片状足含微管，稳定结构含微丝，高度动态环境探测和粘附轴导突向因子吸引因子Netrin,NGF排斥因子Slit,Semaphorin接触性因子NCAM,L1形态发生素Shh,BMP树发突的育初始突起多个小突起形成选择性延伸部分突起伸长分支形成树突分叉发棘突育树突棘形成第四部分突触的形成初次接触轴突终末与目标接触突触前分化主动区形成突触后分化受体聚集功能成熟突触传递效率提高结构突触的基本间突触前部分突触隙突触后部分含突触小泡狭窄空间受体密集钙通道20-40nm支架蛋白释放机制粘附分子信号分子过突触形成的程轴1突接触粘附分子介导初次连接2突触分化信号交换诱导双向分化3突触成熟效率提高和稳定性增强4突触修剪非活跃突触被清除经递质达神和受体的表100+神经递质种类氨基酸、胺类和肽类15+受体家族—离子型和代谢型突触蛋白突触形成与功能相关突触可塑性长时强长时稳态程增程抑制可塑性重复激活导致突触加强低频刺激导致突触减弱维持突触活动平衡突触修剪过度形成的突触通过竞争性机制选择性保留或清除经胶质细发第五部分神胞的育发顺育序1先神经元后胶质细胞胶质谱系2起源于神经外胚层和中胚层样多功能3支持、营养、修复和免疫胶质细发星形胞的育1起源2迁移放射状胶质细胞和中间前体细胞沿白质和灰质分布3分化4成熟突起延伸和分支表达GFAP和glutamate转运体胶质细发少突胞的育细少突前体胞表达PDGFRα和NG2胶质细前少突胞轴突识别胶质细未成熟少突胞髓鞘形成初期胶质细成熟少突胞完成髓鞘包裹髓鞘形成初步包裹轴识别突细胞膜环绕轴突21少突胶质细胞选择适当轴突膜延伸形成松散包裹35飞结形成郎紧压实密建立间断点4形成致密髓鞘胶质细发小胞的起源和育迁起源移成熟卵黄囊原始巨噬细胞发育早期进入神经管获得分支形态中胚层来源全脑扩散表达Iba1等标志物脑层发第六部分大皮的育层层早期化六形成区域特化脑室区、中间区、皮层板内向外发育模式功能区形成脑层层结构大皮的状六层结构从外到内依次形成，每层具有特征性细胞类型层经产迁皮神元的生和移脑室区增殖1神经干细胞分裂2放射状迁移沿放射状胶质细胞向外到达终止位置3根据出生时间决定所在层次4形态分化发展特征突起层皮的区域化功能柱的形成结构微柱垂直于皮层表面的神经元功能单元连突触接柱内神经元优先连接功能特异性对特定刺激反应经验赖依塑性随使用强化或削弱觉统发第七部分感系的育2听觉系统视觉统系耳蜗和听觉通路1视网膜和视觉通路觉统嗅系3嗅上皮和嗅球觉统味系统5体感系味蕾和味觉通路皮肤感受器和传导通路4视觉统发系的育1眼泡形成前脑延伸形成视2杯和晶状体形成视杯内陷视层3网膜分六层结构视觉4通路形成轴突延伸到外侧膝状体觉统发听系的育蜗觉耳泡形成耳分化听通路表皮增厚内陷形成听觉感受器到听觉皮层的连接觉统发嗅系的育发觉嗅上皮育嗅球形成嗅通路鼻腔感觉上皮分化前脑突起嗅神经连接嗅球嗅觉感受神经元产生嗅小球结构到嗅皮层投射统发体感系的育肤皮感受器1不同类型感受器分化觉经节感神2背根神经节形成脊髓后角3接收初级感觉输入脑层丘和皮4高级处理中心运动统发第八部分系的育运动经脊髓神元控制肌肉收缩质皮脊髓束连接大脑皮层与脊髓脑环小路协调和精细控制经节基底神动作选择和执行运动经发脊髓神元的育1诱导Shh信号引导腹侧化2分化转录因子Olig2和Hb9表达3轴突生长通过腹根延伸4肌肉连接形成神经肌肉接头质发皮脊髓束的育从大脑运动皮层的锥体细胞延伸到脊髓，控制精细运动脑发小的育脑层结构细小原基三特征胞后脑菱脑唇来源分子层、浦肯野细胞层、颗粒层浦肯野细胞树突高度分支经节发基底神的育纹细迁状体来源胞移1侧脑室壁神经上皮细胞形成尾状核和壳核2经递质达连神表4接形成3GABA和多巴胺系统与大脑皮层和丘脑环路经统发调第九部分神系育的控调基因控1转录因子和信号分子观遗传调表控2DNA甲基化和组蛋白修饰环境因素3营养和有害物质动赖调活依控4神经活动塑造连接调基因控形态发生素Shh,BMP,Wnt转录因子Pax6,Emx2,Otx2生长因子FGF,EGF,IGF轴突导向Netrin,Slit,Ephrin环响境因素的影1营养叶酸、维生素、蛋白质影响神经管闭合2毒素酒精、药物、重金属损害神经元3疾病母体感染影响胎儿脑发育4压力母体应激影响下丘脑-垂体-肾上腺轴观遗传调表控组饰编码DNA甲基化蛋白修非RNA基因沉默染色质结构改变microRNA调控印记基因调控基因表达调控长链非编码RNA经营养神因子经长脑经营养经营养神生因子源性神因神素3子支持感觉神经元生存支持运动神经元促进突触可塑性胶质细经胞源性神营养因子多巴胺神经元存活经统发第十部分神系育异常脑发大育畸形经迁小头畸形、裂脑畸形神元移障碍髓鞘形成障碍脑回畸形、异位灰质脑白质营养不良经经连神管缺陷神接异常3脊柱裂、无脑儿自闭症、精神分裂症2415经神管缺陷脑脑无儿脊柱裂膨出前神经孔闭合失败后部神经管闭合不全颅骨缺损处大脑组织突出脑发大育畸形头脑脑积小畸形全前畸形水头围小于标准两个标准差大脑半球未分离脑脊液过度积聚大脑皮层和白质发育不全嗅球、视神经和胼胝体异常脑室系统扩大经迁神元移障碍神经元未能到达正确目的地，导致脑结构异常闭谱经发自症系障碍的神育基础1早期过度增殖某些脑区神经元数量异常增多2突触异常突触修剪缺陷导致过度连接3局部过度连接短程连接增加4长程连接减少脑区间通信不足总结与展望未来方向临转床化神经再生和神经修复术应新技用发育障碍早期干预策略础进基研究展单细胞测序、光遗传学揭示新机分子机制和调控网络日益清晰制。