2003年1月临床医学神经科学复习提纲参考答案

神经科学复习提纲参考答案

1 Cell types in CNS and how to characterize them

神经组织由神经元和神经胶质组成 <一> 神经元的分类 1． 根据突起的多少可分为

<1>.假单极神经元 从胞体发出一个突起，距胞体不远呈“T”形分为两支，外周突为树突；

中枢突为轴突。如脊神经节细胞。 <2>.双极神经元 两个突起，一个是树突，一个是轴突，如视网膜的双极神经元。 <3>.多极神经元 有一个轴突，多个树突，为体内数量最多的一类神经元，如大脑皮质的锥

体细胞。

2． 根据神经元的功能，可将神经元分为：

<1>.感觉神经元 又称传入神经元，突起构成周围神经的传入神经。 <2>.运动神经元 又称传出神经元，如脊髓前角运动神经。

<3>.中间神经元 连接前两种神经元的作用，如大脑灰质的小锥体细胞。 3． 根据神经元释放的递质的不同又可分为：

<1>.胆碱能神经元 <2>.胺能神经元

<3>.氨基酸能神经元 <4>.肽能神经元

4.另外，根据神经元的形态和兴奋或抑制作用进行分类。

<二> 胶质细胞的分类 1． 星形胶质细胞

<1>.纤维性星形胶质细胞 多分布在脑和脊髓的白质内。

<2>.原浆性星形胶质细胞 多分布在脑和脊髓的灰质内。

2． 少突胶质细胞 CNS的灰质与白质内，形成CNS有髓神经纤维的髓鞘。 3． 小胶质细胞 属单核－吞噬细胞系统

4． 室管膜细胞 在脑室和脊髓中央管的腔面构成室管膜。

Q2 What are the recent development of neural stem cells?

传统观点认为中枢神经系统的神经细胞是一种终末细胞，近年来发现神经干细胞。 1． NSCs可以从胚胎盘核成人CNS分离。

2． 少突较质细胞可以逆分化为多能NSCs，再分化成神经元细胞。

3． 胚胎干细胞可以被诱导向神经组织定向分化，其它组织的干细胞具有转分化成具有明显神经表型的细胞的能力。

4． 神经干细胞具有广阔的分化潜能，能产生非神经组织的细胞。

5． 神经系统疾病的导入治疗，神经干细胞具有在植入部位分化并生成具有局部特异性细胞的能力，用于治疗AD,PD和HD（亨廷顿病），分为体外增值和体内诱导两种方法。

Q3 What happens under neural injury and what role do astrocytes play

under regeneration?

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1）神经元与胶质细胞反应 ㈠神经元常见的病变为：

中央性Nissl小体溶解（central chromatolysis）；神经元急性坏死；神经元慢性病变；轴索和髓鞘的变化－Waller变性；多种神经胶质细胞也均可受损被破坏或引起增生。 ㈡神经损伤

1.外周神经损伤：受伤神经元启动基因，延长轴突。 2.中枢神经损伤： 1）轴突与髓鞘残余仍存留

2）少突胶质细胞产生抑制成分，使生长锥瓦解。

3）神经损伤后，血液巨嗜细胞浸润，小胶质细胞被激活形成巨嗜细胞，包围、浸润和吞噬坏死神经元和崩解的髓鞘

4）室管膜细胞可被诱导分化为功能特异的神经细胞。 ㈢对于astrocytes（星形胶质细胞）

1.表达轴突延长的抑制因子，使轴突不能再生。

2.星形胶质细胞对CNS各种损伤均表现出迅速而活跃的反应，以反应性胶质化为特征。

主要表现为星形胶质细胞出现增生、肿胀、糖原聚集并纤维化，以及化学上的胶质纤维酸性蛋白增多。纤维化的星形胶质细胞在灰质和白质中均可出现，充填缺损的空隙，形成妨碍正常或再生神经功能的胶质瘢痕（glial scar）。

Q4.Why astrocytes become important in the functions of CNS?

简答：

1） 星形胶质细胞的突起伸展充填在神经元胞体及其突起之间，起支持和隔离神经元的作用。有些突起末

端形成脚板（end feet），附在毛细血管壁上，或附着在脑和脊髓表面形成胶质界膜（glia limitans） 2） 脑实质细胞ＡＳ是血脑屏障(ＢＢＢ)的重要组成成份之一,参与ＢＢＢ的诱导维持。

血脑屏障是中枢神经系统和血液的分界面,它限制了血循环中某些物质进入中枢神经系统,从而维持了神经系统内环境的稳定。

3） 星形胶质细胞之间的细胞间隙狭窄而迂回曲折，宽约15～20nm，内含组织液，神经元借此进行物质

交换，星形胶质细胞能吸收细胞间隙的K＋，以维持神经元周围环境K＋含量的稳定性 4） 它还能摄取和代谢某些神经递质（如γ－氨基丁酸等），调节细胞间隙中神经递质的浓度，有利神

经元的活动。 5） 在神经系统发育时期，某些星形胶质细胞具有引导神经元迁移的作用，使神经元到达预定区域并与其

他细胞建立突触连接。

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详解：

星形胶质细胞的生物学功能 (一) 支持和隔离作用

ＡＳ遍布整个ＣＮＳ,同它们周围的结构紧密接触并保持一定的间隙。ＡＳ及其突起有益于胶质分隔(ｇｌｉａｌｉｍｉｔａｎ),维持了血管、神经元胞体、轴突和突触结构的稳定. (二) 调节神经细胞内、外离子浓度和传递第二信使

ＡＳ上拥有丰富的间隙连接(Ｇａｐｊｕｎｃｔｉｏｎ)及很多种离子通道,可调节神经元内外隙离子浓度、ｐＨ等,特别是控制神经元外Ｋ+浓度,以维持内环境的稳定性。

（间隙连接把ＡＳ和神经元偶联成一个细胞集合体,使ＡＳ与神经元可相互直接传递信息。研究表明ＡＳ的间隙连接可缓冲神经元胞外隙的Ｋ+和传递第二信使Ｃａ2+、ｃＡＭＰ、ＩＰ3给神经元[3]。ＡＳ由Ｋ+通道吸收神经元兴奋时释放到外隙的Ｋ+后,通过间隙连接快速扩散,从而使兴奋神经元周围的Ｋ+不会明显升高,因此,ＡＳ有神经元外“钾库”之称(莫永炎等.1997)。ＡＳ还可通过释放柠檬酸,结合胞外Ｃａ2+、Ｍｇ2+,达到调节离子浓度和神经元的兴奋性。） (三) 摄取、灭活和供给神经递质

在ＣＮＳ,ＡＳ上拥有很多种神经活性氨基酸的高亲和载体,在突触间隙的谷氨酸和ＧＡＢＡ被ＡＳ相应的高亲和载体转运至ＡＳ内,在ＡＳ内谷氨酰胺合成酶作用下,合成谷氨酰胺,再转运给神经元,作为制造谷氨酸和ＧＡＢＡ的原料。ＡＳ灭活谷氨酸,限制了谷氨酸对神经元的兴奋毒性作用。ＡＳ还能摄取和灭活单胺类递质(如去甲肾上腺素、多巴胺和5 羟色胺)。

（ＡＳ对谷氨酸兴奋毒诱导的神经元凋亡的抑制作用有区域性差异,与中脑ＡＳ共同培养的神经元凋亡较与大脑皮层共同培养的要轻。Ｂｒｏｗｎ等[5]发现其降低谷氨酸兴奋毒可能是先由共同培养的神经元分泌一种可溶性因子作用于ＡＳ,然后由ＡＳ作用于神经元。发现与神经元共同培养的ＡＳ表达谷氨酰胺合成酶ｍＲＮＡ比单纯培养的ＡＳ要高出2～3倍。） (四) 营养修复作用

ＡＳ能分泌大量可扩散的神经营养因子和非扩散的神经元支持物质,如促进轴突生长的糖蛋白、神经营养因子膜结合分子、细胞粘附分子层粘连蛋白,对神经元起一定的营养作用。

（国外学者用ＡＳ制备条件培养液培养发现对大脑皮层神经元比无血清的培养液培养容易存活,并分离出一种5～30ｋＤ类似于胰岛素样的神经营养物质。但认为非扩散的神经元支持分子只有短期的刺激轴突生长,而可扩散的神经营养因子才具有长期的营养支持神经元作用,由ＡＳ释放的非必需氨基酸Ｌ 丝氨酸发现是促进海马神经元的存活和生长所必需的。培养的多巴胺能神经元前9天不依赖ＡＳ可生存,但在10天后,则需ＡＳ的营养支持,否则就快速死亡。对ＡＳ有关营养因子作用于神经元的机制也有了新的进展,有报道[6]认为ＡＳ结合到神经元的Ｔｈｙ 1(一种糖蛋白)位点诱导神经元轴突的生长。ＡＳ分泌的ｂＦＧＦ提高纹状体ＧＡ ＢＡ能神经元轴突生长可能是通过启动早立基因ｃ ｆｏｓ表达。释放的生长因子还可拮抗小胶质细胞对神经元的毒性,已发现小胶质细胞能分泌一种低分子量的对热和蛋白酶不敏感的神经毒素,此毒素的毒性作用也能被ＮＭＤＡ受体拮抗剂所阻止。发现毒物作用过的ＡＳ可能无神经营养作用,因用乙醇处理ＡＳ获得的条件培养液不但无促进5 ＨＴ能神经元发育,而且还降低了神经元的ＤＮＡ含量、细胞存活和轴突生长。Ｄｕｇａｎ等(1998)发现,ＡＳ增加了神经元对(ＲＳ) 氨基 3 羟 5 乙基 4 异噁唑戊酮酸神经毒的敏感性,可能是ＡＳ对神经元的保护作用具有一定的选择性。ＡＳ内储存

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的糖元对神经元的存活也起了积极的作用,认为ＡＳ内的葡萄糖 6 磷酸脱氢酶参与了葡萄糖由ＡＳ进入神经元。） (五) 抗氧化作用

实验证实氧自由基能诱导神经元凋亡或坏死,参与神经元变性疾病的发生发展。将中脑神经元分别与纹状体或皮层ＡＳ共同培养,在Ｈ2Ｏ2浓度达100μｍｏｌ/Ｌ时,与其共同培养的神经元[3Ｈ]多巴胺吸收能力均高于对照组。Ｎｏｅｌ等(1998)已证实不管是ＡＳ条件培养液还是ＡＳ与神经元共同培养,均能使神经元细胞改善对Ｘ 射线的敏感性,增强其自由基清除能力,并认为是一种分子量大于10ｋＤ的可溶性蛋白所介导。ＡＳ可保护神经元免受氧自由基ＮＯ、Ｏ·2诱导的损伤(Ｔａｎａｋａ等.1999)。ＡＳ比神经元含有更多的维生素Ｅ、谷胱甘肽和超氧化物岐化酶ＳＯＤ,似乎比神经元具有更大的清除活性氧种(ＲＯＳ)能力,可释放谷胱甘肽而提供半胱氨酸[7]。ＡＳ分泌物可显著防护活性氧ｔｂＯＯＨ对ＰＣ12神经元细胞的氧化损伤[8]。但在体外实验表明,随着年龄的增长,其对氧化损伤的敏感性增加,清除Ｈ2Ｏ2的能力下降。 (六) 其它

脑实质细胞ＡＳ是血脑屏障(ＢＢＢ)的重要组成成份之一,参与ＢＢＢ的诱导维持,血脑屏障是中枢神经系统和血液的分界面,它限制了血循环中某些物质进入中枢神经系统,从而维持了神经系统内环境的稳定。在神经系统发育时期,ＡＳ有引导神经元迁移向一定部位的作用,我们的实验还表明ＡＳ诱导了神经元突起的生长。ＡＳ在免疫调节中起重要作用,体外实验表明ＡＳ可增加巨噬细胞和小胶质细胞(ｍｉｃｒｏｇｌｉａ)吞噬髓磷脂(ｍｙｅｌｉｎ),诱导小胶质细胞的分化。它以其细胞表面的ＭＨＣⅡ和Ｂ7分子,提呈抗原给ＣＤ4+、ＣＤ8+Ｔ细胞,促进Ｔ细胞增殖。 课件里的描述：form blood-brain barrier

microenvironment maintain 1) clean up brain debris

2) transport nutrients to neurons 3) hold neurons in place 4) digest parts of dead neurons

5) regulate content of extracellular space

Q5.阿尔茨海默病（AD）：了解AD的简史；掌握AD的概念和病理特征，了解AD的临床症状，病因及发病机制，掌握APP，PS－1，PS－2，APOE基因编码的蛋白在AD发病中的作用；了解AD的冶疗策略。

AD：1）概念：是一种多发于中老年人中枢神经系统退行性病变的疾病，临床上首先表现为近期记忆力降低，继而表现持续性智能衰退、失语、判断推理能力丧失，以及运动障碍等。其最显著的神经病理组织学特征是神经细胞间出现大量老年斑（SP）和神经细胞内出现神经元纤维缠结（NFT），晚期出现Ach水平降低，胆碱能神经元和胆碱能突触数目锐减。

2）神经病理特征：①SP或NP：主要由淀粉样蛋白在细胞外沉积而成。典型的SP的核心有许多直

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