2020年神经生物学课件chapter7参照模板

Neurobiology
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Hox基因在不同的后脑区域有不同的表达谱
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Hox基因在菱脑原节表 达的转基因动物模型
Hoxb2的一个增强子使 lacZ在r3和r5中表达；而 Hoxb1的一个增强子使碱 性磷酸酶在r4表达。
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三、神经管的分化
1.脑的分区
Neurobio源自文库ogy
2. 后脑的分区
脊椎动物后脑一般都再 分出多个菱脑原节(rhombomeres),每个菱脑原节是 一个发育单位，节内的细胞 可交换，而节间不能交换。
后脑产生控制面部和颈 部的神经，其产生的神经嵴 细胞分化出周边神经和面部 骨骼和结缔组织。
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主要胚胎诱导作用也存在于其它物种上 鸭的Hensen`s node移植到鸡胚上诱导一个次级胚轴形成
斑马鱼的胚盾具有 组织中心活性
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神经诱导作用的机制
组织中心产生的信号分子(如 Chordin、Noggin、Follistatin)可 拮抗腹部化信号(如BMP4)，从而 使其附近的外胚层细胞朝预置的 神经命运发育。
外胚层细胞的命运：背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；中线区
外侧的细胞将生成皮肤；上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素细胞、神经胶质细胞等。
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神经管形成的起始：来自背部中胚层的信号诱导预
置神经板边缘的细胞的背测收缩，而预置的表皮细胞向 中线移动，使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶。
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Primary neurulation的过程
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神经管形成的 扫描电镜图
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神经管与相邻外胚层细胞分离可能与细胞粘连分子有关
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神经管沿A －P 轴线依次 闭合，完成形 成过程。
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人类胚胎的神经管闭合缺陷症
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2.脊髓沿D－V轴线的分化
脊髓沿背－腹轴线的不同区域的细 胞有不同的发育命运.
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Commissural neurons
Sensory neurons
Dorsal root ganglia
Motor neurons
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BMP4、BMP7
成中空的神经管。绝大多数脊椎动物前部神经管的形成采 用此种方式。
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外胚层细胞的命运：
背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；
中线区外侧的细胞将生成皮肤；
上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素
细胞、神经胶质细胞等。
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四、神经元的分化
1.神经元命运的确定－lateral inhibition
跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神经元命运确定中起关键作用。 二者互作后，Notch通过一系列反应抑制NeuroD和Neurogenin的表达。 Neurogenin是激活Delta表达所必需的。
背部命运：决定于来自神经管形成中背 部外胚层产生的BMP4和BMP7,它们能够 诱导脊髓背部细胞表达BMP4和Dorsalin-1。
背、腹部信号分子间的互作提供了脊髓 细胞分化的位置信息。如将notochord去除 后，Dorsalin的表达区就向腹部扩展。
SHH
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3.中枢神经系统的分层
在不同时间点产生的神 经元的最终停留位置不同， 最早产生的最靠近管腔。
左图为人类胚胎神经管 不同区域的管壁的分层图 示。最靠近管腔的一层为 室管膜层，又叫室管增殖 区，其内的细胞维持了分 裂能力。
特点：神经管由胚 胎内细胞组成的实心索 中空而成。
鸟类、哺乳类、两 栖类动物胚胎的后部神 经管及鱼类胚胎的全部 神经管的形成采取此种 方式。
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斑马鱼神经管的形成
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二、神经诱导作用
1.Organizer mesoderm 诱导神经管的形成
两栖动物胚胎胚孔背唇诱 导第二胚轴形成的作用叫做 primary embryonic induction
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第七章 神经系统的发育
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一、神经管的形成
神经板和神经管(neural tube)是中枢神经系统的原基， 其形成称为神经胚形成（neurulation）。其方式分 primary neurulation和secondary neurulation两种。
1. Primary neurulation: 由外胚层细胞增殖、内陷并最终离开外胚层表面而形
不同区域的神经管的封口时间不同。第二区封口失败，胚胎的前脑不发育，即 致死性的无脑症；第5区不封口导致脊柱裂口症。
Sonic Hedgehog、Pax3等因子是神经管闭合所必需的。孕妇服用叶酸和适量的 胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险。
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2. Secondary Neurulation
BMP4 Dorsalin-1
SHH BMP4、BMP7
脊髓沿D－V轴分化的机制
腹部命运：决定于来自脊索和floor plate的信号。将脊索置于脊髓的侧面或背 部，其接触的脊髓部位将形成第二个floor plate, 附近分化出motor neuron, 但背部标 志基因pax3和pax7的表达受抑制。 腹部信 号分子是Sonic Hedgehog，其不同的浓度 决定了不同的腹部命运(高浓度诱导motor neurons,而低浓度诱导C. neurons)。