神经发生的原理、过程及相关标记物

报告人：黄清健1神经再生的原理神经发生的过程常用标记物2神经干细胞(neuralstemcell)是一类具有分裂潜能和自更新能力的母细胞,具有增殖、分化和替代受损神经元促进神经功能恢复的作用。3根据分化潜能及产生子细胞种类不同：神经管上皮细胞（分化能力最强存在于胚胎时期，可产生神经细胞和成胶质细胞）神经母细胞（成体中主要存在的神经干细胞，可以产生神经前体细胞、神经元、各类神经胶质细胞）神经前体细胞（祖细胞）（各类神经细胞的前体细胞）4哺乳动物包括人类的大脑神经干细胞主要存在于：1.海马齿状回颗粒下区（subgranularzone，SGZ）2.侧脑室室下区（subventricularzone，SVZ）5SGZSVZ6祖细胞海马齿状回颗粒细胞层齿状回颗粒细胞祖细胞嘴侧迁移流（RMS）嗅球嗅球层颗粒细胞层嗅球颗粒细胞嗅球球旁细胞迁移迁移迁移迁移迁移分化分化分化7齿状回颗粒细胞嗅球颗粒细胞嗅球球旁细胞8增殖阶段9外在因素内在因素1.神经递质：谷氨酸，5-HT,多巴胺（DA）,去甲肾上腺素（NA）,内源性大麻素，乙酰胆碱（ACh）,NO等2.激素：甲状腺激素,肾上腺类固醇，雌激素,孕烯醇酮,垂体腺苷酸环化酶激活肽（PACAP）等3.生长因子：表皮生长因子（EGF）,肝素结合表皮生长因子（HB-EGF）,血管内皮生长因子（VEGF）,成纤维细胞生长因子（FGF）,睫状神经营养因子（CNTF）,胰岛素样生长因子（IGF1）,脑源性神经营养因子（BDNF）等4.环境：跑步、孤立、压力、睡眠剥夺等1.神经源性因素：PAX6、WNT、MASH13.干细胞的自我更新：TXL、SHH2.Gliogenic因素：Notch1011增殖阶段外在因素内在因素1.神经递质：5-HT、DA、Ach、NO2.激素：甲状腺计算、催乳素、孕烯醇酮、PACAP3.生长因子：EGF、HB-EGF、VEGF、FGF、CNTF、BDNF、转化生长因子α（TGFα）1.神经源性因素：PAX6、WNT↑3.干细胞的自我更新：TXL、SHH、Notch、BMI12.Gliogenic因素：Notch↑、OLIG212迁移阶段横向迁移径向迁移因素：Reelin,tenasin-R,PK21.内部因素：伽马氨基丁酸（GABA）、整联蛋白（Integrins）2.外在微环境因素：PSA-NCAM、Slit-Robo、ephrins、neuroregulins神经递质类：谷氨酸：成熟神经元中最重要的兴奋性神经递质，可以上调细胞增殖GABA：在未成熟细胞中发挥兴奋性，在成熟神经元中表现抑制性13生长因子类：EGF：促进神经干细胞的存活，保持长久的增殖分化能力BDNF：在神经元的存活、分化、生长发育起重要作用,并能防止神经元受损伤死亡、改善神经元的病理状态、促进受损伤神经元再生及分化等生物效应14激素类：雌激素：可以调控海马神经再生，雌激素水平升高时可以提高细胞的增殖水平，雌激素水平降低时，细胞增殖水平降低肾上腺激素：降低神经再生15神经源性因素：Wnt蛋白：Wnt蛋白是一类富含L半胱氨酸、相对分子质量大小约39000～46000的糖蛋白,与特异受体结合,触发几种信号途径,括β连环蛋白依赖信号途径，在诱导神经特异性分化中起重要作用16Gliogenic因素：Notch：Notch基因编码一种跨膜蛋白,与邻近细胞表面的配体结合后,胞内部分被切割,转运至细胞核,与Notch下游分子结合传递Notch信号。过度表达活化的Notch1可以增加海马细胞的增殖，并向胶质细胞分化，而阻断Notch信号导致细胞增殖降低和新生细胞向神经元分化1718SVZ脑尾状核（Cpu）RMS胼胝体（CC）Ctx（皮层）OB标记物定位功能相关神经元唾液酸神经细胞黏附分子（PSA-NCAM）细胞膜促进神经干细胞存活、分化、迁移新生非成熟细胞双皮质素/微管相关蛋白（DCX）胞质和突起神经元迁移分化所必需蛋白神经元前体细胞和未成熟的神经元CRMP4/TUC-4（TOAD/Ulip/CRMPfamilyprotein4）胞质新生神经元的特异标记新生神经元TuJ1/βIII-tubulin/tubulinβ-4胞质是微管蛋白tubulin家族的一种微管成分，参与神经元细胞类型特异性分化的微管蛋白新生神经元19标记物定位功能相关神经元5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）细胞核是一种胸腺嘧啶类似物，可在DNA合成期（S期）代替胸腺嘧啶MCM2细胞核染色体维持蛋白，DNA复制相关蛋白巢蛋白（nestin）胞质中间丝类型的蛋白，能够特异性的表达在神经上皮干细胞上一种分子标记物神经干细胞胶质纤维酸性蛋白（GFAP）胞质分布于中枢神经系统的星形胶质细胞，参与细胞骨架的构成并维持其张力强度星形胶质细胞20标记物定位功能相关神经元增殖相关抗原（Ki-67）细胞核有丝分裂标记物，细胞增殖相关蛋白，存在于所有细胞周期（除了G0）PCNA细胞核有丝分裂标记物caspase-3细胞核细胞凋亡相关蛋白Hu细胞核RNA结合蛋白中枢及外周神经系统的所有神经元DAPI细胞核核酸染料（蓝色）（神经元特异性核蛋白）NeuN细胞核神经元特异核蛋白大多数分化后神经元ENCAM21DAB染色：优点：观察方便，观察过程中不怕淬灭缺点：分别率低，一般不能共标记（标记物需定位在细胞不同位置）荧光染色：优点：允许相同位置标记物的共标记，成像漂亮缺点：不是永久标记（长时间观看荧光会褪色）2223