神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件_第1頁
神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件_第2頁
神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件_第3頁
神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件_第4頁
神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件_第5頁
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文檔簡介

外胚層細(xì)胞的命運(yùn):背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和脊髓;中線區(qū)外側(cè)的細(xì)胞將生成皮膚;上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞(neuralcrest),它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。外胚層細(xì)胞的命運(yùn):背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和

神經(jīng)管形成的起始:來自背部中胚層的信號誘導(dǎo)預(yù)置神經(jīng)板邊緣的細(xì)胞的背測收縮,而預(yù)置的表皮細(xì)胞向中線移動(dòng),使表皮與神經(jīng)板交接處凸起形成神經(jīng)褶。神經(jīng)管形成的起始:來自背部中胚層的信號誘導(dǎo)預(yù)置神經(jīng)板邊緣

Primaryneurulation的過程Primaryneurulation的過程神經(jīng)管形成的掃描電鏡圖神經(jīng)管形成的掃描電鏡圖

神經(jīng)管與相鄰?fù)馀邔蛹?xì)胞分離可能與細(xì)胞粘連分子有關(guān)神經(jīng)管與相鄰?fù)馀邔蛹?xì)胞分離可能與細(xì)胞粘連分子有關(guān)

神經(jīng)管沿A-P軸線依次閉合,完成形成過程。

神經(jīng)管沿A-P軸線依次閉合,完成形成過程。

人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥

不同區(qū)域的神經(jīng)管的封口時(shí)間不同。第二區(qū)封口失敗,胚胎的前腦不發(fā)育,即致死性的無腦癥;第5區(qū)不封口導(dǎo)致脊柱裂口癥。

SonicHedgehog、Pax3等因子是神經(jīng)管閉合所必需的。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神經(jīng)元命運(yùn)確定中起關(guān)鍵作用。Dorsalrootganglia一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式。Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);二者互作后,Notch通過一系列反應(yīng)抑制NeuroD和Neurogenin的表達(dá)。特點(diǎn):具有遷移性。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞圍繞axon形成的多層膜系統(tǒng),以防止電脈沖在傳輸過程中損耗。上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞(neuralcrest),它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。組織中心產(chǎn)生的信號分子(如Chordin、Noggin、Follistatin)可拮抗腹部化信號(如BMP4),從而使其附近的外胚層細(xì)胞朝預(yù)置的神經(jīng)命運(yùn)發(fā)育。survivalformation遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直,只產(chǎn)生一個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。后腦產(chǎn)生控制面部和頸部的神經(jīng),其產(chǎn)生的神經(jīng)嵴細(xì)胞分化出周邊神經(jīng)和面部骨骼和結(jié)締組織。體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。

2.SecondaryNeurulation

特點(diǎn):神經(jīng)管由胚胎內(nèi)細(xì)胞組成的實(shí)心索中空而成。鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式??缒さ鞍譊elta和Notch的相互作用在神經(jīng)元命運(yùn)確定中起斑馬魚神經(jīng)管的形成斑馬魚神經(jīng)管的形成

1.Organizermesoderm

誘導(dǎo)神經(jīng)管的形成

兩棲動(dòng)物胚胎胚孔背唇誘導(dǎo)第二胚軸形成的作用叫做primaryembryonicinduction二、神經(jīng)誘導(dǎo)作用1.Organizermesoderm二、

主要胚胎誘導(dǎo)作用也存在于其它物種上鴨的Hensen`snode移植到雞胚上誘導(dǎo)一個(gè)次級胚軸形成主要胚胎誘導(dǎo)作用也存在于其它物種上斑馬魚的胚盾具有組織中心活性斑馬魚的胚盾具有組織中心活性

神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制

組織中心產(chǎn)生的信號分子(如Chordin、Noggin、Follistatin)可拮抗腹部化信號(如BMP4),從而使其附近的外胚層細(xì)胞朝預(yù)置的神經(jīng)命運(yùn)發(fā)育。神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制三、神經(jīng)管的分化

1.腦的分區(qū)三、神經(jīng)管的分化2.后腦的分區(qū)

脊椎動(dòng)物后腦一般都再分出多個(gè)菱腦原節(jié)(rhom-bomeres),每個(gè)菱腦原節(jié)是一個(gè)發(fā)育單位,節(jié)內(nèi)的細(xì)胞可交換,而節(jié)間不能交換。

后腦產(chǎn)生控制面部和頸部的神經(jīng),其產(chǎn)生的神經(jīng)嵴細(xì)胞分化出周邊神經(jīng)和面部骨骼和結(jié)締組織。2.后腦的分區(qū)Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型

Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);而Hoxb1的一個(gè)增強(qiáng)子使堿性磷酸酶在r4表達(dá)。Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型四、神經(jīng)元的分化1.神經(jīng)元命運(yùn)的確定-lateralinhibition

跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神經(jīng)元命運(yùn)確定中起關(guān)鍵作用。二者互作后,Notch通過一系列反應(yīng)抑制NeuroD和Neurogenin的表達(dá)。Neurogenin是激活Delta表達(dá)所必需的。四、神經(jīng)元的分化1.神經(jīng)元命運(yùn)的確定-lateralinh將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)floorplate,附近分化出motorneuron,但背部標(biāo)志基因pax3和pax7的表達(dá)受抑制。神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。1.E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。OrganizermesodermDorsolateralmigrationpathway:由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移,位于表皮與體節(jié)之間,分化為色素細(xì)胞。五、神經(jīng)元的生長和凋亡Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。外周神經(jīng)元的髓鞘由Schwanncell形成,而中樞神經(jīng)元oligodendrocytes形成。Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);脊髓沿背-腹軸線的不同區(qū)域的細(xì)胞有不同的發(fā)育命運(yùn).心神經(jīng)嵴(cardiacneuralcrest):部分后腦后部的神經(jīng)嵴細(xì)胞產(chǎn)生主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞和產(chǎn)生主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈之間的隔膜.Organizermesoderm體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。BMP4、BMP7體節(jié)生骨區(qū)中的ephrin對motorneuron的生長起排斥作用2.脊髓沿D-V軸線的分化

脊髓沿背-腹軸線的不同區(qū)域的細(xì)胞有不同的發(fā)育命運(yùn).將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)flCommissuralneurons

Dorsalrootganglia

Sensoryneurons

Motorneurons

CommissuralneuronsDorsal脊髓沿D-V軸分化的機(jī)制

腹部命運(yùn):決定于來自脊索和floorplate的信號。將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)floorplate,附近分化出motorneuron,但背部標(biāo)志基因pax3和pax7的表達(dá)受抑制。腹部信號分子是SonicHedgehog,其不同的濃度決定了不同的腹部命運(yùn)(高濃度誘導(dǎo)motorneurons,而低濃度誘導(dǎo)C.neurons)。

背部命運(yùn):決定于來自神經(jīng)管形成中背部外胚層產(chǎn)生的BMP4和BMP7,它們能夠誘導(dǎo)脊髓背部細(xì)胞表達(dá)BMP4和Dorsalin-1。

背、腹部信號分子間的互作提供了脊髓細(xì)胞分化的位置信息。如將notochord去除后,Dorsalin的表達(dá)區(qū)就向腹部擴(kuò)展。SHH

BMP4、BMP7

BMP4、BMP7

BMP4Dorsalin-1SHH

脊髓沿D-V軸分化的機(jī)制SHHBMP4、BMP7

3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分層

在不同時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的神經(jīng)元的最終停留位置不同,最早產(chǎn)生的最靠近管腔。左圖為人類胚胎神經(jīng)管不同區(qū)域的管壁的分層圖示。最靠近管腔的一層為室管膜層,又叫室管增殖區(qū),其內(nèi)的細(xì)胞維持了分裂能力。

外套層(mantlezone)來自室管膜層的細(xì)胞分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。

邊緣區(qū)(marginalzone)主要為神經(jīng)軸索和膠質(zhì)細(xì)胞。3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分層脊髓神經(jīng)系統(tǒng)的分層

脊髓神經(jīng)系統(tǒng)的分層最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;失去再分裂能力的神經(jīng)細(xì)胞,它們沿放射狀分布的膠質(zhì)細(xì)胞向外遷移。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮

室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系

Verticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行,產(chǎn)生2個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。

Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直,只產(chǎn)生一個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。

原因:Notch-1和numb蛋白的不均勻分布。室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系五、神經(jīng)元的生長和凋亡1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)

神經(jīng)元一般包括4個(gè)組成部分:soma,dendrites,axon,growthcone.五、神經(jīng)元的生長和凋亡1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)

軸突絕緣層-髓鞘(myelinsheath):由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞圍繞axon形成的多層膜系統(tǒng),以防止電脈沖在傳輸過程中損耗。外周神經(jīng)元的髓鞘由Schwanncell形成,而中樞神經(jīng)元oligodendrocytes形成。軸突絕緣層-髓鞘(myeli2.Guidanceforaxongrowth

神經(jīng)軸突的生長首先決定于其自身表達(dá)的基因產(chǎn)物。2.GuidanceforVerticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行,產(chǎn)生2個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。五、神經(jīng)元的生長和凋亡將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)floorplate,附近分化出motorneuron,但背部標(biāo)志基因pax3和pax7的表達(dá)受抑制。左圖為人類胚胎神經(jīng)管不同區(qū)域的管壁的分層圖示。失去再分裂能力的神經(jīng)細(xì)胞,它們沿放射狀分布的膠質(zhì)細(xì)胞向外遷移。Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜中線區(qū)外側(cè)的細(xì)胞將生成皮膚;五、神經(jīng)元的生長和凋亡Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不同的發(fā)育階段也需要不同的因子維持存活。Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系二者互作后,Notch通過一系列反應(yīng)抑制NeuroD和Neurogenin的表達(dá)。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;第二區(qū)封口失敗,胚胎的前腦不發(fā)育,即致死性的無腦癥;Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);神經(jīng)軸突的生長首先決定于其自身表達(dá)的基因產(chǎn)物。軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.由靶細(xì)胞分泌的NGF、BDNG、NT-3/4/5等是近距離趨向因子,某種因子對一種神經(jīng)元起吸引作用,但可能對另一種神經(jīng)元起排斥作用。上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞(neuralcrest),它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;分化命運(yùn):因發(fā)生的部位和遷移目的地不同而不同。OrganizermesodermBMP4、BMP7Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜OrganizermesodermSonicHedgehog、Pax3等因子是神經(jīng)管閉合所必需的。神經(jīng)管與相鄰?fù)馀邔蛹?xì)胞分離可能與細(xì)胞粘連分子有關(guān)體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。特點(diǎn):具有遷移性。當(dāng)神經(jīng)元的生長錐抵達(dá)靶位(肌細(xì)胞、其它神經(jīng)元、腺體)時(shí),將在二者間形成特化的連接,即神經(jīng)突觸。第5區(qū)不封口導(dǎo)致脊柱裂口癥。體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。這些環(huán)境因素包括其伸展途徑中的組織結(jié)構(gòu)、胞外基質(zhì)成分、相鄰細(xì)胞的表面特性。

神經(jīng)軸突的生長也決定于其所處的環(huán)境因素(environmentalcues),某些因素具有吸引作用,而某些具有排斥作用。這些環(huán)境因素包括其伸展途徑中的組織結(jié)構(gòu)、胞外基質(zhì)成分、相鄰細(xì)胞的表面特性。Verticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行神經(jīng)管中的netrin分泌蛋白對連合神經(jīng)神經(jīng)元軸突的生長具有吸引作用神經(jīng)管中的netrin分泌蛋白對連合神經(jīng)神經(jīng)元軸突的生長具有體節(jié)生骨區(qū)中的ephrin對motorneuron的生長起排斥作用體節(jié)生骨區(qū)中的ephrin對motorneuron的生長起昆蟲肢體中跨膜蛋白semaphorin對感覺神經(jīng)元的生長起排斥作用昆蟲肢體中跨膜蛋白semaphorin對感覺神經(jīng)元的生長起排神經(jīng)營養(yǎng)因子的作用由靶細(xì)胞分泌的NGF、BDNG、NT-3/4/5等是近距離趨向因子,某種因子對一種神經(jīng)元起吸引作用,但可能對另一種神經(jīng)元起排斥作用。神經(jīng)營養(yǎng)因子的作用3.Synapseformation

當(dāng)神經(jīng)元的生長錐抵達(dá)靶位(肌細(xì)胞、其它神經(jīng)元、腺體)時(shí),將在二者間形成特化的連接,即神經(jīng)突觸。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.3.SynapseAgrin誘導(dǎo)乙酰膽堿受體重排和激活其表達(dá)的機(jī)制Agrin誘導(dǎo)乙酰膽堿受體重排和激活其表達(dá)的機(jī)制4.Neuralsurvival

在中樞和周邊神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中,50%以上的神經(jīng)元將凋亡。一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。4.Neural不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不同的發(fā)育階段也需要不同的因子維持存活。不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不五、神經(jīng)嵴細(xì)胞

發(fā)生部位:神經(jīng)管閉合處的神經(jīng)管細(xì)胞和與神經(jīng)管相接的外表層細(xì)胞,它們間質(zhì)細(xì)胞化而成為神經(jīng)嵴細(xì)胞。

特點(diǎn):具有遷移性。

分化命運(yùn):因發(fā)生的部位和遷移目的地不同而不同??煞只癁楦杏X、交感及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞;腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞;表皮中的色素細(xì)胞;頭骨軟骨和結(jié)締組織等。五、神經(jīng)嵴細(xì)胞發(fā)生部位:神經(jīng)管閉合處的神經(jīng)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件

軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移

Dorsolateralmigrationpathway:由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移,位于表皮與體節(jié)之間,分化為色素細(xì)胞。

Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。

遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移MigratingneuralcrestcellsMigratingneuralcrestcells

其它組織對神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移的影響

體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。其原因可能是后半部表達(dá)跨膜蛋白Eph成員,而神經(jīng)嵴細(xì)胞表達(dá)其配體,二者的互作產(chǎn)生排斥。

神經(jīng)管和脊索的影響:均抑制神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移。如果神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移前將神經(jīng)管沿D-V軸轉(zhuǎn)180o,則神經(jīng)嵴細(xì)胞向胚胎背部方向遷移。其它組織對神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移的影響

頭部和胸部神經(jīng)嵴細(xì)胞

頭部神經(jīng)嵴細(xì)胞:向背側(cè)方向移動(dòng),分化為面部軟骨、骨、頭部神經(jīng)元膠質(zhì)細(xì)胞、肌肉等。心神經(jīng)嵴(cardiacneuralcrest):部分后腦后部的神經(jīng)嵴細(xì)胞產(chǎn)生主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞和產(chǎn)生主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈之間的隔膜.頭部和胸部神經(jīng)嵴細(xì)胞其原因可能是后半部表達(dá)跨膜蛋白Eph成員,而神經(jīng)嵴細(xì)胞表達(dá)其配體,二者的互作產(chǎn)生排斥。Organizermesoderm邊緣區(qū)(marginalzone)主要為神經(jīng)軸索和膠質(zhì)細(xì)胞。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;五、神經(jīng)元的生長和凋亡人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥MigratingneuralcrestcellsHoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜由靶細(xì)胞分泌的NGF、BDNG、NT-3/4/5等是近距離趨向因子,某種因子對一種神經(jīng)元起吸引作用,但可能對另一種神經(jīng)元起排斥作用。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直,只產(chǎn)生一個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。Dorsolateralmigrationpathway:由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移,位于表皮與體節(jié)之間,分化為色素細(xì)胞。脊椎動(dòng)物后腦一般都再分出多個(gè)菱腦原節(jié)(rhom-bomeres),每個(gè)菱腦原節(jié)是一個(gè)發(fā)育單位,節(jié)內(nèi)的細(xì)胞可交換,而節(jié)間不能交換。如果神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移前將神經(jīng)管沿D-V軸轉(zhuǎn)180o,則神經(jīng)嵴細(xì)胞向胚胎背部方向遷移。Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。脊髓沿背-腹軸線的不同區(qū)域的細(xì)胞有不同的發(fā)育命運(yùn).外胚層細(xì)胞的命運(yùn):背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和脊髓;如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型

Primaryneurulation的過程其原因可能是后半部表達(dá)跨膜蛋白Eph成員,而神經(jīng)嵴細(xì)胞表達(dá)其三、神經(jīng)管的分化

1.腦的分區(qū)三、神經(jīng)管的分化Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;失去再分裂能力的神經(jīng)細(xì)胞,它們沿放射狀分布的膠質(zhì)細(xì)胞向外遷移。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮

室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系

Verticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行,產(chǎn)生2個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。

Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直,只產(chǎn)生一個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。

原因:Notch-1和numb蛋白的不均勻分布。室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系五、神經(jīng)元的生長和凋亡1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)

神經(jīng)元一般包括4個(gè)組成部分:soma,dendrites,axon,growthcone.五、神經(jīng)元的生長和凋亡1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜可分化為感覺、交感及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞;由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞圍繞axon形成的多層膜系統(tǒng),以防止電脈沖在傳輸過程中損耗。不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不同的發(fā)育階段也需要不同的因子維持存活。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。神經(jīng)管中的netrin分泌蛋白對連合神經(jīng)神經(jīng)元軸突的生長具有吸引作用外胚層細(xì)胞的命運(yùn):背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和脊髓;斑馬魚的胚盾具有組織中心活性Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。在不同時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的神經(jīng)元的最終停留位置不同,最早產(chǎn)生的最靠近管腔。軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移Migratingneuralcrestcells最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;神經(jīng)元一般包括4個(gè)組成部分:soma,dendrites,axon,growthcone.軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移外套層(mantlezone)來自室管膜層的細(xì)胞分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜第二區(qū)封口失敗,胚胎的前腦不發(fā)育,即致死性的無腦癥;

軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移

Dorsolateralmigrationpathway:由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移,位于表皮與體節(jié)之間,分化為色素細(xì)胞。

Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。

遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體

外胚層細(xì)胞的命運(yùn):背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和脊髓;中線區(qū)外側(cè)的細(xì)胞將生成皮膚;上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞(neuralcrest),它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。外胚層細(xì)胞的命運(yùn):背部中線區(qū)的細(xì)胞將形成腦和

神經(jīng)管形成的起始:來自背部中胚層的信號誘導(dǎo)預(yù)置神經(jīng)板邊緣的細(xì)胞的背測收縮,而預(yù)置的表皮細(xì)胞向中線移動(dòng),使表皮與神經(jīng)板交接處凸起形成神經(jīng)褶。神經(jīng)管形成的起始:來自背部中胚層的信號誘導(dǎo)預(yù)置神經(jīng)板邊緣

Primaryneurulation的過程Primaryneurulation的過程神經(jīng)管形成的掃描電鏡圖神經(jīng)管形成的掃描電鏡圖

神經(jīng)管與相鄰?fù)馀邔蛹?xì)胞分離可能與細(xì)胞粘連分子有關(guān)神經(jīng)管與相鄰?fù)馀邔蛹?xì)胞分離可能與細(xì)胞粘連分子有關(guān)

神經(jīng)管沿A-P軸線依次閉合,完成形成過程。

神經(jīng)管沿A-P軸線依次閉合,完成形成過程。

人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥

不同區(qū)域的神經(jīng)管的封口時(shí)間不同。第二區(qū)封口失敗,胚胎的前腦不發(fā)育,即致死性的無腦癥;第5區(qū)不封口導(dǎo)致脊柱裂口癥。

SonicHedgehog、Pax3等因子是神經(jīng)管閉合所必需的。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神經(jīng)元命運(yùn)確定中起關(guān)鍵作用。Dorsalrootganglia一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式。Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);二者互作后,Notch通過一系列反應(yīng)抑制NeuroD和Neurogenin的表達(dá)。特點(diǎn):具有遷移性。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞圍繞axon形成的多層膜系統(tǒng),以防止電脈沖在傳輸過程中損耗。上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞(neuralcrest),它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。組織中心產(chǎn)生的信號分子(如Chordin、Noggin、Follistatin)可拮抗腹部化信號(如BMP4),從而使其附近的外胚層細(xì)胞朝預(yù)置的神經(jīng)命運(yùn)發(fā)育。survivalformation遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直,只產(chǎn)生一個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。后腦產(chǎn)生控制面部和頸部的神經(jīng),其產(chǎn)生的神經(jīng)嵴細(xì)胞分化出周邊神經(jīng)和面部骨骼和結(jié)締組織。體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。

2.SecondaryNeurulation

特點(diǎn):神經(jīng)管由胚胎內(nèi)細(xì)胞組成的實(shí)心索中空而成。鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式??缒さ鞍譊elta和Notch的相互作用在神經(jīng)元命運(yùn)確定中起斑馬魚神經(jīng)管的形成斑馬魚神經(jīng)管的形成

1.Organizermesoderm

誘導(dǎo)神經(jīng)管的形成

兩棲動(dòng)物胚胎胚孔背唇誘導(dǎo)第二胚軸形成的作用叫做primaryembryonicinduction二、神經(jīng)誘導(dǎo)作用1.Organizermesoderm二、

主要胚胎誘導(dǎo)作用也存在于其它物種上鴨的Hensen`snode移植到雞胚上誘導(dǎo)一個(gè)次級胚軸形成主要胚胎誘導(dǎo)作用也存在于其它物種上斑馬魚的胚盾具有組織中心活性斑馬魚的胚盾具有組織中心活性

神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制

組織中心產(chǎn)生的信號分子(如Chordin、Noggin、Follistatin)可拮抗腹部化信號(如BMP4),從而使其附近的外胚層細(xì)胞朝預(yù)置的神經(jīng)命運(yùn)發(fā)育。神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制三、神經(jīng)管的分化

1.腦的分區(qū)三、神經(jīng)管的分化2.后腦的分區(qū)

脊椎動(dòng)物后腦一般都再分出多個(gè)菱腦原節(jié)(rhom-bomeres),每個(gè)菱腦原節(jié)是一個(gè)發(fā)育單位,節(jié)內(nèi)的細(xì)胞可交換,而節(jié)間不能交換。

后腦產(chǎn)生控制面部和頸部的神經(jīng),其產(chǎn)生的神經(jīng)嵴細(xì)胞分化出周邊神經(jīng)和面部骨骼和結(jié)締組織。2.后腦的分區(qū)Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型

Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);而Hoxb1的一個(gè)增強(qiáng)子使堿性磷酸酶在r4表達(dá)。Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型四、神經(jīng)元的分化1.神經(jīng)元命運(yùn)的確定-lateralinhibition

跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神經(jīng)元命運(yùn)確定中起關(guān)鍵作用。二者互作后,Notch通過一系列反應(yīng)抑制NeuroD和Neurogenin的表達(dá)。Neurogenin是激活Delta表達(dá)所必需的。四、神經(jīng)元的分化1.神經(jīng)元命運(yùn)的確定-lateralinh將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)floorplate,附近分化出motorneuron,但背部標(biāo)志基因pax3和pax7的表達(dá)受抑制。神經(jīng)誘導(dǎo)作用的機(jī)制E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。1.E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。OrganizermesodermDorsolateralmigrationpathway:由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移,位于表皮與體節(jié)之間,分化為色素細(xì)胞。五、神經(jīng)元的生長和凋亡Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。外周神經(jīng)元的髓鞘由Schwanncell形成,而中樞神經(jīng)元oligodendrocytes形成。Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);脊髓沿背-腹軸線的不同區(qū)域的細(xì)胞有不同的發(fā)育命運(yùn).心神經(jīng)嵴(cardiacneuralcrest):部分后腦后部的神經(jīng)嵴細(xì)胞產(chǎn)生主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞和產(chǎn)生主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈之間的隔膜.Organizermesoderm體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。BMP4、BMP7體節(jié)生骨區(qū)中的ephrin對motorneuron的生長起排斥作用2.脊髓沿D-V軸線的分化

脊髓沿背-腹軸線的不同區(qū)域的細(xì)胞有不同的發(fā)育命運(yùn).將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)flCommissuralneurons

Dorsalrootganglia

Sensoryneurons

Motorneurons

CommissuralneuronsDorsal脊髓沿D-V軸分化的機(jī)制

腹部命運(yùn):決定于來自脊索和floorplate的信號。將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)floorplate,附近分化出motorneuron,但背部標(biāo)志基因pax3和pax7的表達(dá)受抑制。腹部信號分子是SonicHedgehog,其不同的濃度決定了不同的腹部命運(yùn)(高濃度誘導(dǎo)motorneurons,而低濃度誘導(dǎo)C.neurons)。

背部命運(yùn):決定于來自神經(jīng)管形成中背部外胚層產(chǎn)生的BMP4和BMP7,它們能夠誘導(dǎo)脊髓背部細(xì)胞表達(dá)BMP4和Dorsalin-1。

背、腹部信號分子間的互作提供了脊髓細(xì)胞分化的位置信息。如將notochord去除后,Dorsalin的表達(dá)區(qū)就向腹部擴(kuò)展。SHH

BMP4、BMP7

BMP4、BMP7

BMP4Dorsalin-1SHH

脊髓沿D-V軸分化的機(jī)制SHHBMP4、BMP7

3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分層

在不同時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生的神經(jīng)元的最終停留位置不同,最早產(chǎn)生的最靠近管腔。左圖為人類胚胎神經(jīng)管不同區(qū)域的管壁的分層圖示。最靠近管腔的一層為室管膜層,又叫室管增殖區(qū),其內(nèi)的細(xì)胞維持了分裂能力。

外套層(mantlezone)來自室管膜層的細(xì)胞分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。

邊緣區(qū)(marginalzone)主要為神經(jīng)軸索和膠質(zhì)細(xì)胞。3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分層脊髓神經(jīng)系統(tǒng)的分層

脊髓神經(jīng)系統(tǒng)的分層最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;失去再分裂能力的神經(jīng)細(xì)胞,它們沿放射狀分布的膠質(zhì)細(xì)胞向外遷移。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮

室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系

Verticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行,產(chǎn)生2個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。

Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直,只產(chǎn)生一個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。

原因:Notch-1和numb蛋白的不均勻分布。室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系五、神經(jīng)元的生長和凋亡1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)

神經(jīng)元一般包括4個(gè)組成部分:soma,dendrites,axon,growthcone.五、神經(jīng)元的生長和凋亡1.神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)

軸突絕緣層-髓鞘(myelinsheath):由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞圍繞axon形成的多層膜系統(tǒng),以防止電脈沖在傳輸過程中損耗。外周神經(jīng)元的髓鞘由Schwanncell形成,而中樞神經(jīng)元oligodendrocytes形成。軸突絕緣層-髓鞘(myeli2.Guidanceforaxongrowth

神經(jīng)軸突的生長首先決定于其自身表達(dá)的基因產(chǎn)物。2.GuidanceforVerticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行,產(chǎn)生2個(gè)有繼續(xù)分裂能力的子細(xì)胞。五、神經(jīng)元的生長和凋亡將脊索置于脊髓的側(cè)面或背部,其接觸的脊髓部位將形成第二個(gè)floorplate,附近分化出motorneuron,但背部標(biāo)志基因pax3和pax7的表達(dá)受抑制。左圖為人類胚胎神經(jīng)管不同區(qū)域的管壁的分層圖示。失去再分裂能力的神經(jīng)細(xì)胞,它們沿放射狀分布的膠質(zhì)細(xì)胞向外遷移。Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜中線區(qū)外側(cè)的細(xì)胞將生成皮膚;五、神經(jīng)元的生長和凋亡Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不同的發(fā)育階段也需要不同的因子維持存活。Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式。孕婦服用葉酸和適量的膽固醇可降低胎兒神經(jīng)管缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。室管膜層區(qū)細(xì)胞的分裂方式與子細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)系二者互作后,Notch通過一系列反應(yīng)抑制NeuroD和Neurogenin的表達(dá)。最初形成的神經(jīng)管上皮細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩類細(xì)胞:能夠繼續(xù)分裂的上皮細(xì)胞;第二區(qū)封口失敗,胚胎的前腦不發(fā)育,即致死性的無腦癥;Hoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);神經(jīng)軸突的生長首先決定于其自身表達(dá)的基因產(chǎn)物。軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移Hox基因在菱腦原節(jié)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.由靶細(xì)胞分泌的NGF、BDNG、NT-3/4/5等是近距離趨向因子,某種因子對一種神經(jīng)元起吸引作用,但可能對另一種神經(jīng)元起排斥作用。上述二者相交處的細(xì)胞為神經(jīng)嵴細(xì)胞(neuralcrest),它們將遷移各處形成外周神經(jīng)元、色素細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;分化命運(yùn):因發(fā)生的部位和遷移目的地不同而不同。OrganizermesodermBMP4、BMP7Hox基因在不同的后腦區(qū)域有不同的表達(dá)譜OrganizermesodermSonicHedgehog、Pax3等因子是神經(jīng)管閉合所必需的。神經(jīng)管與相鄰?fù)馀邔蛹?xì)胞分離可能與細(xì)胞粘連分子有關(guān)體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。特點(diǎn):具有遷移性。當(dāng)神經(jīng)元的生長錐抵達(dá)靶位(肌細(xì)胞、其它神經(jīng)元、腺體)時(shí),將在二者間形成特化的連接,即神經(jīng)突觸。第5區(qū)不封口導(dǎo)致脊柱裂口癥。體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。這些環(huán)境因素包括其伸展途徑中的組織結(jié)構(gòu)、胞外基質(zhì)成分、相鄰細(xì)胞的表面特性。

神經(jīng)軸突的生長也決定于其所處的環(huán)境因素(environmentalcues),某些因素具有吸引作用,而某些具有排斥作用。這些環(huán)境因素包括其伸展途徑中的組織結(jié)構(gòu)、胞外基質(zhì)成分、相鄰細(xì)胞的表面特性。Verticaldivision:分裂面與表皮細(xì)胞長軸平行神經(jīng)管中的netrin分泌蛋白對連合神經(jīng)神經(jīng)元軸突的生長具有吸引作用神經(jīng)管中的netrin分泌蛋白對連合神經(jīng)神經(jīng)元軸突的生長具有體節(jié)生骨區(qū)中的ephrin對motorneuron的生長起排斥作用體節(jié)生骨區(qū)中的ephrin對motorneuron的生長起昆蟲肢體中跨膜蛋白semaphorin對感覺神經(jīng)元的生長起排斥作用昆蟲肢體中跨膜蛋白semaphorin對感覺神經(jīng)元的生長起排神經(jīng)營養(yǎng)因子的作用由靶細(xì)胞分泌的NGF、BDNG、NT-3/4/5等是近距離趨向因子,某種因子對一種神經(jīng)元起吸引作用,但可能對另一種神經(jīng)元起排斥作用。神經(jīng)營養(yǎng)因子的作用3.Synapseformation

當(dāng)神經(jīng)元的生長錐抵達(dá)靶位(肌細(xì)胞、其它神經(jīng)元、腺體)時(shí),將在二者間形成特化的連接,即神經(jīng)突觸。如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元與肌細(xì)胞間將形成neuro-muscularjunction.3.SynapseAgrin誘導(dǎo)乙酰膽堿受體重排和激活其表達(dá)的機(jī)制Agrin誘導(dǎo)乙酰膽堿受體重排和激活其表達(dá)的機(jī)制4.Neuralsurvival

在中樞和周邊神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中,50%以上的神經(jīng)元將凋亡。一個(gè)神經(jīng)元對肌細(xì)胞的激活將引起其它與該肌細(xì)胞接觸的神經(jīng)元的凋亡。4.Neural不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不同的發(fā)育階段也需要不同的因子維持存活。不同類型的神經(jīng)元的存活需要不同的營養(yǎng)神經(jīng)因子,同類神經(jīng)元在不五、神經(jīng)嵴細(xì)胞

發(fā)生部位:神經(jīng)管閉合處的神經(jīng)管細(xì)胞和與神經(jīng)管相接的外表層細(xì)胞,它們間質(zhì)細(xì)胞化而成為神經(jīng)嵴細(xì)胞。

特點(diǎn):具有遷移性。

分化命運(yùn):因發(fā)生的部位和遷移目的地不同而不同。可分化為感覺、交感及副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞;腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞;表皮中的色素細(xì)胞;頭骨軟骨和結(jié)締組織等。五、神經(jīng)嵴細(xì)胞發(fā)生部位:神經(jīng)管閉合處的神經(jīng)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育課件

軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移

Dorsolateralmigrationpathway:由背部向側(cè)翼、再向腹部的遷移,位于表皮與體節(jié)之間,分化為色素細(xì)胞。

Ventralmigrationpathway:進(jìn)入體節(jié)的的遷移,有的在體節(jié)中形成背根神經(jīng)節(jié),有的穿越體節(jié)的前半?yún)^(qū)分化為交感神經(jīng)和腎上腺髓質(zhì)細(xì)胞。

遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;E-和N-cadherin在遷移前表達(dá),在遷移時(shí)停止表達(dá)。軀干神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移MigratingneuralcrestcellsMigratingneuralcrestcells

其它組織對神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移的影響

體節(jié)細(xì)胞的影響:不同A-P部位的神經(jīng)嵴細(xì)胞都只能從體節(jié)的前半部遷移,即使將體節(jié)做180o旋轉(zhuǎn)也如此。其原因可能是后半部表達(dá)跨膜蛋白Eph成員,而神經(jīng)嵴細(xì)胞表達(dá)其配體,二者的互作產(chǎn)生排斥。

神經(jīng)管和脊索的影響:均抑制神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷移。如果神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移前將神經(jīng)管沿D-V軸轉(zhuǎn)180o,則神經(jīng)嵴細(xì)胞向胚胎背部方向遷移。其它組織對神經(jīng)嵴細(xì)胞遷移的影響

頭部和胸部神經(jīng)嵴細(xì)胞

頭部神經(jīng)嵴細(xì)胞:向背側(cè)方向移動(dòng),分化為面部軟骨、骨、頭部神經(jīng)元膠質(zhì)細(xì)胞、肌肉等。心神經(jīng)嵴(cardiacneuralcrest):部分后腦后部的神經(jīng)嵴細(xì)胞產(chǎn)生主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞和產(chǎn)生主動(dòng)脈與肺動(dòng)脈之間的隔膜.頭部和胸部神經(jīng)嵴細(xì)胞其原因可能是后半部表達(dá)跨膜蛋白Eph成員,而神經(jīng)嵴細(xì)胞表達(dá)其配體,二者的互作產(chǎn)生排斥。Organizermesoderm邊緣區(qū)(marginalzone)主要為神經(jīng)軸索和膠質(zhì)細(xì)胞。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;五、神經(jīng)元的生長和凋亡人類胚胎的神經(jīng)管閉合缺陷癥MigratingneuralcrestcellsHoxb2的一個(gè)增強(qiáng)子使lacZ在r3和r5中表達(dá);鳥類、哺乳類、兩棲類動(dòng)物胚胎的后部神經(jīng)管及魚類胚胎的全部神經(jīng)管的形成采取此種方式。遷移機(jī)制:即將遷移前表達(dá)Slug蛋白,用反義寡核苷酸抑制SlugmRNA導(dǎo)致其不遷移;H

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