神经生物学

一、名词解释
1、神经生物学（Neurobiology）
是一门对动物和人类的神经系统进行生物学研究的综合性科学。

它从分子水平、细胞水平到神经网络（细胞间的活动）乃至整体系统水平上研究神经系统；以了解各个水平上的结构与功能的相互关系；神经系统的生长、发育、衰老、调亡规律；为阐明行为和心理产生的机制；物质产生精神活动的机理提供依据。

2、干细胞（Stem cell，SC）
是一类具有自我更新（self-renewing）能力的多潜能细胞，即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力，在合适的条件或给予合适的信号，它可以分化成多种功能细胞或组织器官，医学界称其为“万用细胞”，也有人通俗而形象地称其为“干什么都行的细胞”。

3、神经干细胞(neural stem cell，NSC)
是指分布于神经系统的、具有自我更新和分化潜能的干细胞。

其主要功能是作为一种后备贮备，参与神经系统损伤修复或细胞正常死亡的更新。

1. 细胞骨架
细胞骨架是由三类蛋白质纤维组成的网状结构系统，包括微管、微丝和中间丝
2. 微管
微管是存在于真核细胞中由微管蛋白装配成的呈中管状结构，平均外径为24Nm,内径为15nm
3. 微管组织中心
微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的发生处称为微管组织中心
4. 肌动蛋白
肌动蛋白是微丝的结构成分，以两种形式存在，即单体和多聚体
5. 肌球蛋白
肌球蛋白(myosin)—所有actin-dependent motor proteins都属于该家族，其头部具ATP酶活力,沿微丝从负极到正极进行运动。

Myosin Ⅱ：主要分布于肌细胞，有两个球形头部结构域(具有ATPase活性)和尾部链,多个Myosin尾部相互缠绕，形成myosin filament,即粗肌丝。

二、简答题或论述题
1、神经干细胞的特征
①有增殖能力。

②有自我维持和自我更新能力，对称分裂后形成的两个子细胞为干细胞，不对称分裂后形成的两个子细胞中的一个为干细胞，另一个为祖细胞，祖细胞在特定条件下可分化为多种神经细胞。

③具有多向分化潜能，在不同因子下，可以分化成不同类型的神经细胞，损伤或疾病可以刺激神经干细胞分化。

自我更新能力和多向分化潜能是神经干细胞的两个基本特征。

2、神经干细胞的分类
1.根据分化潜能及产生子细胞种类不同分为：
神经管上皮细胞、放射状胶质神经元、神经母细胞、神经前体细胞、各类神经细胞的前体细胞
2.根据部位分类主要有两类：神经嵴干细胞(neuralcreststemcell，NC-SC)和中枢神经干细胞(CNS-SC)。

3.根据不同发育阶段来分：胚胎神经干细胞、成年脑的神经干细胞
1. 列表比较细胞质骨架的3种主要成分。

微管微丝中间丝
单体微管蛋白肌动蛋白6类中间纤维蛋白
直径24nm7nm10nm
结构13根原纤维组
成的空心管状结
构
双股螺旋8个4聚体或4个8聚体组成的空心管状纤维
极性有有无踏车现象有有无
特异性药物秋水仙素、长春
花碱；
紫杉酚
细胞松驰素B
鬼笔环肽无
功能 1. 维持细胞形
态
2. 细胞内物质
的运输
3. 鞭毛运动和
纤毛运动
4. 纺锤体与染
色体运动1. 维持细胞形
态，赋予质膜机
械强度
2. 应力纤维
3. 细胞运动
4. 微绒毛
5. 参与胞质分
裂
6. 肌肉收缩
1. 增强细胞抗机械压力的能力
2. 角蛋白纤维参与桥粒的形成和维持
3. 结蛋白纤维是肌肉Z盘的重要结构组分，
对于维持肌肉细胞的收缩装置起重要作用
4. 神经元纤维在神经细胞轴突运输中起作用
5. 参与传递细胞内机械的或分子的信息
6. 中间纤维与mRNA的运输有关
2．除支持作用和运动功能外，细胞骨架还有什么功能？怎样理解“骨架”的概念?
胞内运输作用、收缩作用、空间组织
4．为什么说细胞骨架是细胞结构和功能的组织者？细胞内一些细胞器和生物大分子的不对称分布有什么意义？
5．如何理解细胞骨架的动态不稳定性？这一现象与细胞生命活动过程有什么关系？
6、简述神经元的结构。

一、神经元是指一个神经细胞的胞体（又称核周体）及其所有突起（轴突和树突）。

二、胞体是神经元营养和代谢的中心，主要位于脑皮质，脊髓的灰质以及神经节内，包括细胞膜、细胞核、细胞质。

其中细胞膜为可兴奋膜，感受刺激，传导神经冲动；细胞核核大而圆，位于细胞中央，着色浅，核仁明显；细胞质除了有一般的细胞器外，还有尼氏体、神经原纤维尼氏体的功能是合成蛋白质，如结构蛋白、酶、神经调质等
神经原纤维功能是构成神经元的细胞骨架，也参与物质运输
三、突起：分树突和轴突
树突是一个或多个，粗短且有分支，结构类似细胞质；功能是接受刺激，传向胞体
轴突：只有一条，细而长，内五尼氏体
轴丘：无尼氏体，传导兴奋冲动，传离胞体
7、何谓突触？
突触是神经元与神经元之间，或神经元与非神经细胞之间的一种特化结构
分类：化学性突触和电突触。

电突触是缝隙连接
结构：突触小泡：神经递质和神经调质；突触前成分：突触前膜；突触间隙；突触后成分：突触后膜、受体、酶
8、神经末梢的种类及各自的功能
一、感觉神经末梢（感受器）
（1）游离神经末梢（冷、热、痛及轻触觉）、触觉小体
（2）被囊神经末梢：环层小体（压觉及振动觉）；肌梭（本体感觉
二、运动神经末梢（效应器）
（1）躯体运动神经末梢（骨骼肌）：运动中板
（2）内脏运动神经末梢（心肌、平滑肌、腺体）：膨体
一、神经递质与神经调质的概念
神经递质：神经系统通过化学物质作为媒介进行信息传递的过程称为化学传递，化学传递物质即是神经递质
神经调质：有一些神经调节物本身并不直接触发所支配细胞的功能效应，只是调节传统递质的功能和作用，称为神经调质
二、神经递质的确定
1、递质必须在神经元合成，并储存在神经末梢，同时存在合成该递质的底物和酶
2、递质的释放依靠突触前的神经去极化和钙离子进入突触前末梢
3、突触后膜存在特异的受体，并被相应的递质激活后使膜电位发生改变
4、释放至突触间隙的递质有适当的失活机制
5、递质的作用可以被外源性受体竞争性节抗剂以剂量依赖方式阻断，或被受体激活剂模拟
三、递质有大分子神经肽和小分子经典递质
（一）神经肽，相对分子量数百至数千，神经肽的含量为pmol级
（二）小分子递质
1、氨基酸类
谷氨酸、天冬氨酸属于兴奋性氨基酸类；γ-氨基丁酸（GABA）、甘氨酸属于抑制性氨基酸类
氨基酸类递质最多，谷氨酸在大鼠内的含量约为14μmol/g，在人的大脑皮质大约9~11μmol/g
2、乙酰胆碱：乙酰胆碱与单胺类递质的含量只有氨基酸类递质的千分之一
3、单胺类：多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、组胺
4、NO、CO、组胺和腺苷等
四、小分子递质与神经肽的区别
（一）递质的代谢分为合成、储存、释放和失活几个步骤。

小分子递质在突触前末梢由底物经酶催化合成。

酶在胞体内合成，经慢速轴浆运输方
式运输到末梢，底物通过胞膜上的转运蛋白（或称转运系统）摄入，所以合成速度受限速酶和底物摄入速度的调节
而神经肽的合成方式完全不同，在胞体内合成大分子前体，然后再运输过程中经裂解酶裂解、修饰而成
（二）递质合成后通过囊泡转运体储存在囊泡内，囊泡内可以有数千个递质分子。

待释放的活动囊泡聚集在突触前膜活动区，为递质的胞裂外排做好准备
小分子递质如乙酰胆碱、氨基酸类递质储存在小的清亮囊泡；单胺类递质储存的囊泡既可有小的致密核心囊泡，也可是大的致密囊泡
而神经肽储存在大的致密核心囊泡
（三）小分子递质的释放比神经肽快
（四）酶促降解是神经肽的主要失活方式。

神经肽一般无重摄取机制。

这与神经递质不同。

传统神经递质神经肽
分子量《100~数百数百~数千
合成和储存在神经细胞内合成，经轴浆运输到末
梢，储存于大、小囊泡中，可重吸收
利用或在末梢合成自胞体内的核糖核蛋白体生成多肽前体，经过酶解（高尔基体体内）加工产生，储存于大囊泡中
重吸收神经末梢部分重吸收，重复利用不能被重吸收，须轴浆运输
补充
作用快速、影响范围小。

缓慢、影响范围大。

五、神经肽的概念
神经肽是生物体内的一类生物活性多肽，主要分布于神经组织，也存在于其他组织，按其分布不同分别起着递质、调质或激素的作用。

神经肽通常根据其分布及所属的家族分类，分为下丘脑神经肽、垂体肽、脑肠肽、内源性阿片肽及其他神经肽
六、药物依赖性
世界卫生组织定义为：“具有药物依赖性的药物与有机体相互作用所造成的一种精神状态，有时也包括身体状态，它表现为一种强迫要连续或定期用该药的行为和其他反应，为的是感受它的精神效应，或避免由于断药引起的不适。

可发生或不发生耐受性
七、药物滥用
是指与医疗目的无关的反复大量使用依赖性或称依赖性潜力的药物，用药者采用自身给药的方式，导致精神依赖性和身体依赖性，造成精神混乱和出现一些异常行为，其后果除损害滥用者身体健康和带来公共卫生问题外，还带来严重的社会问题。

细胞凋亡与细胞坏死的区别
特征细胞凋亡细胞坏死
诱导因素生理及弱刺激强烈刺激
受累范围单个细胞丢失成群细胞死亡
膜完整性保持到晚期早期即丧失
细胞体积减少、固缩增大肿胀
染色质凝聚成半月形稀疏成网状
细胞器无明显变化肿张破坏
溶酶体保持完整破坏外溢
细胞形状形成凋亡小体破裂成碎片
基因组DNA 有控降解随机降解
大分子合成一般需要不需要
基因调控有无
后果不引起炎症反应引起炎症反应
意义生理死亡方式病理死亡方式
四细胞凋亡的过程及机理
接受凋亡信号——凋亡调控分子间的相互作用——蛋白水解酶（caspases）的活化——凋亡的级联反应
细胞凋亡与疾病
一、细胞凋亡不足
1、肿瘤：Bcl-2（促进细胞存活）表达增多，P53（抗癌基因）突变或缺失
2、自身免疫疾病：胸腺对T细胞正负选择障碍
二、细胞凋亡过度
1、心血管疾病
心肌缺血-再灌住注损伤：坏死+凋亡
2、神经元退行性疾病
（1）艾滋海默综合征（AD）：神经元缺失；海马及基底核的胆碱能神经元丧失达30%-50%，累及大脑皮层
发病机制：致病因素（如氧自由基）作用于神经元，钙离子内流增多，激活有关基因，促进神经元内β-淀粉样蛋白含量增多，从而导致凋亡
（2）帕金森氏病：多巴胺分泌不足；黑质多巴胺能神经元过度凋亡；补充左旋多巴
3、病毒感染
HIV引起AIDS：CD4+细胞被选择性破坏
三、细胞凋亡不足与过度并存
动脉粥样硬化（AS）：内皮凋亡增加，平滑肌凋亡不足，增值速度大于凋亡速度，内皮屏障降低
●细胞凋亡受抑制有关的疾病
●恶性肿瘤:滤泡性淋巴瘤、乳腺癌、等白血病
●自身免疫性疾病：系统性红斑狼疮、肾炎
●病毒感染性疾病：腺病毒病、庖疹病毒病
●细胞凋亡增多有关的疾病
●艾滋病：
●神经变性性疾病：早老性痴呆、帕金森病、小脑退化病
●骨髓发育不全性疾病
●缺血性疾病
●酒精中毒性肝炎
4、基因治疗
基因治疗是通过特定载体相关外源基因导入体内,使其获得表达,达到治疗由于某种基因缺陷或突变引起的疾病。

目前神经系统基因治疗常用的靶细胞有：(1)成纤维细胞,来自间充质,能在体外分裂增殖,具有较高的病毒感染率但植入脑后不能与宿主整合；(2)永生化神经祖细胞,体外容易进行基因转导和能与宿主整合等优点,但存在致癌的危险；(3)NSC来源于神经组织,比永生化NSC 更能保持原有的生物学特性,具有分化能力和更好的组织相容性,可以整合到宿主脑组织并向周围迁移,不形成肿瘤等。

5、心肌缺血和IRI凋亡特点①缺血早期多②梗死灶周边多③轻度缺血多④IRI比单纯缺血多
⑤慢性轻度缺血多
6、细胞凋亡的生理意义
1 确保正常生长、发育：胚胎发育过程中，指（趾）间组织通过细胞凋亡形成指（趾）间隙。

2 维持内环境稳定：受损、突变、衰老的细胞以及针对自身抗原的细胞、癌前病变细胞等大多通过细胞凋亡清除。

3 防御功能：被病毒感染的细胞通过细胞凋亡、DNA降解，阻止病毒复制。