神经生物学教学内容

<DIV class=Section1>

神经生物学  Neurobiologyfficeffice" />

 

学分数 3  周学时 3  总学时 51

 

课程性质：七年制医学专业、基础医学专业必修课程

 

教学要求：通过本课程的教学，学生应理解神经系统内分子水平、细胞水平和系统水平的变化及整合过程，脑的结构与功能和神经系统疾病的生物学基础。掌握神经元、受体与信号传导、神经发育与再生、神经递质、神经肽和神经甾体等方面的基本知识和某些研究进展。为今后学习神经病学打下必要的理论基础，并为深入开展和理解神经系统疾病的诊治基础研究提供思路。

 

教学方式：基本理论知识、实验实践和最新进展的讲解，结合课堂讨论和期末闭卷考试

 

教学用书：许绍芬主编《神经生物学》，上海医科大学出版社，1999年8月第二版

 

教学主要参考书：韩济生主编《神经科学纲要》，北京医科大学出版社，1999年9月第二版

                Zigmond等主编Fundamental Neuroscience， Academic Press, 1999年版

 

 

第一章   神经元和神经胶质

 

教学内容

 

一、  神经元

1.     神经元的一般结构

   神经元的概念；神经元细胞体和突起的特点

2．神经元骨架与骨架蛋白

   神经元骨架的构成；神经元骨架蛋白的种类和特点

3．神经元胞浆转运

   神经元胞浆转运基本特征和生理意义；神经元转运机制与转运蛋白

二、神经胶质细胞

1．神经胶质细胞一般特征

   神经胶质细胞的分类、形态特点、电生理特性和受体

2．神经胶质细胞的功能

   支持作用；隔离与绝缘作用；引导发育神经元迁移；屏障作用；修复与再生作用；免疫应答；调节神经元的功能；神经胶质细胞与神经系统疾病

 

教学要求

 

1.       掌握神经元的概念和神经原细胞体和突起的特点；了解神经元骨架的构成和神经元骨架蛋白的种类；掌握神经元骨架蛋白的特点；了解神经元胞浆转运基本特征和生理意义；神经元转运机制与转运蛋白

2.       掌握神经胶质细胞的分类，形态特点，电生理特性；了解胶质细胞的受体；了解神经胶质细胞的支持作用，隔离与绝缘作用，引导发育神经元迁移作用，屏障作用；修复与再生作用，免疫应答作用，调节神经元功能作用及与神经系统疾病的关系

 

专业英文词汇

 

neuron	神经元
cell body	细胞体
dendrite	树突
spine	树突脊
axon	轴突
microtubule	微管
microfilament	微丝
neurofilament	神经丝
microtuble associated proteins	微管关连蛋白
glial cell	胶质细胞
macroglia	大胶质细胞
astrocyte	星形胶质细胞
oligodendrocyte	少突胶质细胞

 

 

第二章    神经元的电活动和神经元间信息的传递

 

教学内容

 

一、  神经元的电活动

1．膜电位

   膜电位的类型；静息电位的形成原理和意义；电紧张电位和局部反应的概念；动作电位的特征和形成机制

2．离子通道

   离子通道的共同特征；离子通道的分类；钠通道、钙通道、钾通道的结构、亚型和功能

二、神经元间信息的传递

1．化学突触

   化学突触的超微结构、类型和传递过程

2．电突触

   电突触的超微结构和传递过程

 

教学要求

 

1.       了解膜电位的类型；熟悉静息电位的形成原理和意义；理解电紧张电位和局部反应的概念；掌握动作电位的特征和形成机制；熟悉离子通道的共同特征；掌握离子通道的分类；掌握钠通道、钙通道、钾通道的结构、亚型和功能

2.       熟悉化学突触的超微结构和类型；掌握化学突触传递的过程；理解电突触的超微结构和传递特点；了解电突触传递的意义

 

专业英文词汇

 

resting membrane potential	静息膜电位
action potential	动作电位
threshold	阈值
after-potential	后电位
after-hyperpolarization	负后电位
after-depolarization	正后电位
ion channels	离子通道
non-gating channels	非门控离子通道
gating channels	门控离子通道
patch clamp	膜片钳
sodium channels	钠通道
calcium channels	钙通道
potassium channels	钾通道
synapse	突触
quantal release	量子释放
EPSP	兴奋性突触后电位
IPSP	抑制性突触后电位
gap junction	缝隙连接

</DIV>
<DIV class=Section2>

 

</DIV>
<DIV class=Section3>

 

</DIV>

 fficeffice" />

第七章      神经再生

 

教学内容

 

一、变性

1．神经元对轴突损伤的变性反应

轴突损伤后影响神经元存活的因素，轴突损伤后神经元形态、生化和功能的变化，分子转运的变化

2．轴突变性反应

华氏变性，逆行性变性, 跨神经元溃变的概念；外周神经系统与中枢神经系统轴突变性的差异

二、神经轴突再生包括完整有效的神经再生的概念

1．外周神经系统再生的基本过程

雪旺氏细胞对神经再生的影响，终端再生和侧枝发芽，再生髓鞘的特点

2．中枢神经系统再生的基本状况

中枢神经系统再生的基本状况，中枢神经系统与外周神经系统的胶质细胞类型和胶质反应也有很大差异。中枢神经系统的同型出芽和异型出芽

3．中枢神经元和外周神经元自身的再生能力的差异

中枢神经元和外周神经元轴突再生启动，细胞骨架的合成，轴突的顺向转运的改变

4．影响神经轴突再生的外在因素

1）中枢和外周神经纤维的神经解剖学结构差异

2）影响神经再生的分子，神经因子的概念和分类，少突胶质细胞、星形胶质细胞与中枢神经系统的抑制性分子，胶质疤痕

3）炎症反应与神经再生

三、脑内神经干细胞的增殖和分化

 

教学要求

 

1．  了解神经系统损伤以后，受损神经元及其突起的变性反应，以及神经再生的基本过程

2．  掌握中枢神经系统和外周神经系统再生能力和再生环境的差异

 

专业英文词汇

 

degeneration	变性
Wallerian degeneration	华氏变性
transneuronal synaptic degeneration	跨神经元溃变
regeneration	再生
terminal regeneration	终端再生
collateral sprouting	侧枝发芽
preterminal axonal sprouting	终末前轴突发芽
homotypic sprouting	同型出芽
heterotypic sprouting	异型出芽
glia reaction	胶质反应
neurokines	神经因子
neurotrophic factor	神经营养因子
neuron growth factor	神经生长因子
brain-derived neurotrophic factor	脑源性神经营养因子
glia-derived neurotrophic factor	胶质源性神经营养因子
ciliary neurotrophic factor ,CTNF	睫状神经营养因子
glial scar	胶质疤痕

 

 

第八章  中枢神经系统中神经递质的通路

 

教学内容

 

一、概述

1.       化学传递、神经递质、递质共存的概念

2.       中枢神经系统神经递质的确定主要标准、中枢主要假想递质、递质检测的常用方法

二、中枢胆碱能神经元分布及纤维联系

1.       乙酰胆碱的化学特性

2.       乙酰胆碱的主要测定方法

3.       胆碱能神经元在CNS中的分布及其特点

4.       胆碱能神经元的主要纤维投射

三、单胺能神经元的分布及纤维联系

1.       NE能神经元的分布和纤维投射：蓝斑核

2.       DA能神经元的分布及纤维联系：中脑黑质DA神经元

3.       肾上腺素能神经元的分布和投射

4.       5-羟色氨能神经元的分布和投射：延髓中缝核团

四、氨基酸能神经元的分布和投射

 

教学要求

 

1.       掌握化学传递、神经递质和递质共存的概念；中枢神经元的命名原则；神经递质的鉴定标准。掌握乙酰胆碱的化学特性、常用间接测定乙酰胆碱的方法及优缺点

2.       了解目前所知道的常见递质的分类及种类。常用中枢神经递质的检测方法及优缺点；胆碱能神经元在CNS中的分布及其特点、胆碱能神经元的主要纤维投射；单胺能神经元的分布及纤维联系

 

专业英文词汇

 

neurotransmitter	神经递质
amino acid	氨基酸
g-aminobutyric acid (GABA)	g-氨基丁酸
glutamate	谷氨酸
glycine	甘氨酸

 

 

能不能详讲一下G蛋白,扫扫盲呀.

深奥,急盼!

<DIV class=Section1>

 fficeffice" />

第三章  G蛋白介导的跨膜信息传递

 

教学内容

 

一、  细胞信号转导的概念

二、细胞外信息向细胞内传递的四种方式及代表物质

三、三类受体（受体门控离子通道、G蛋白偶联受体、受体酪氨酸激酶）的结构、特征、跨膜信号转导机制及其代表受体

四、G蛋白（G protein）的结构、特征、分类、调节机制及其参与调节的跨膜信息转导体系

1．    对腺苷酸环化酶（AC）活性

2．    对视网膜cGMP磷酸二酯酶活性

3．    对磷脂酶C活性及其对受体门控离子通道的调节

五、G蛋白超家族的概念；Ras蛋白的结构、特征及其调节机制

六、G蛋白bg亚单位的结构和功能

 

教学要求

 

1．  掌握细胞信号转导的概念；了解细胞外信息向细胞内传递的方式；了 三类受体跨膜信号转导机制

2．  掌握受体门控离子通道的概念；掌握G蛋白偶联受体的结构、特征、信号转导机制及其代表受体；掌握G蛋白的结构、特征、分类、调节机制及其参与调节的跨膜信息转导体系

3．  了解G蛋白超家族的概念；掌握Ras蛋白的概念；了解G蛋白bg亚单位

 

专业英文词汇

 

signal transduction	信号转导
ligand-gated ion channels	配体门控离子通道
G-protein-coupled receptors	G蛋白偶联受体
desensitization	（受体）失敏

</DIV>

 

 

第四章   跨膜传递的分子机制

 

教学内容

 

一、  受体酪氨酸激酶的结构、特征及其活性的调控机制

二、SH domain (Src homobox 2,3)的概念和分类

三、受体酪氨酸激酶跨膜信号传导网络，包括PI-PLCg通路、PI3K通路和Grb2-Sos-RAS途径

四、区别磷脂酶PLCb和PLCg在跨膜信号传导中被调节机制的差异

五、磷酸化与脱磷酸化的概念

六、蛋白激酶的特征、分类、功能及一些重要的蛋白激酶

七、蛋白磷酸酶的分类和一些重要蛋白磷酸酶

八、被磷酸化调节的神经蛋白

九、受体酪氨酸激酶与癌基因

十、Src样激酶与癌基因

十一、信息转导体系之间的相互调节，包括G蛋白介导的跨膜信息体系之间的交联（crosstalk）及受体酪氨酸激酶体系与G蛋白介导的跨膜信息体系之间的交联

 

教学要求

 

1.       掌握受体酪氨酸激酶的结构、特征及其活性的调控机制；掌握SH domain的概念；了解受体酪氨酸激酶跨膜信号传导网络

2.       掌握磷酸化、脱磷酸化、蛋白激酶、蛋白磷酸酶的概念；了解被磷酸化调节的神经蛋白

3.       掌握Src样激酶的概念；了解信息转导体系之间的相互调节

 

专业英文词汇

 

receptor tyrosine kinase	受体酪氨酸激酶
autophosphorylation	自身磷酸化
internalization	(受体)内化
downregulation	(受体)下调
SH domain	Src 同源区
phosphorylation	磷酸化
dephosphorylation	脱磷酸化
protein kinase	蛋白激酶
protein phosphatases	蛋白磷酸酶
oncogenes	癌基因

 

 

第五章  神经元的钙信号转导fficeffice" />

 

教学内容

 

一、信号转导、钙内流（Ca²⁺ transients）、钙波（Ca²⁺ waves）、钙震荡（Ca²⁺ oscillation）的概念

二、Ca²⁺进入神经元的方式

1．   电压敏感性Ca²⁺通道

2．   递质门控性Ca²⁺ 通道

3．   IP3受体通道和Rya受体通道

三、Ca²⁺缓冲（Ca²⁺ buffering）

1．钙结合蛋白

2．含钙细胞器

四、Ca²⁺外排

1．Ca²⁺-ATPase(Ca²⁺泵)

2．Na⁺/Ca²⁺交换转运体

五、钙敏感信使

1．  钙调蛋白(CaM)

2．  钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaMK)

3．  钙调蛋白依赖性蛋白磷酸酶和钙调蛋白依赖性腺苷酸环化酶(AC)

六、钙信号向胞核传播

1．  Ca²⁺激活核内CaMK

2．  Ca²⁺激活Ras信号通路

七、钙调节即早基因和延迟反应基因表达；以调节c-fos为例，说明钙如何调节即早基因表达

 

教学要求

 

1.       掌握钙信号转导的概念；了解Ca²⁺进入神经元、Ca²⁺缓冲和Ca²⁺外排的途径；了解Ca²⁺进入胞质后通过钙敏感信使介导生化效应

2.       了解钙信号向胞核传播和调节基因表达；掌握钙对即早基因表达的调节机制

 

专业英文词汇

 

calcium signaling	钙信号转导
Ca2+ transients	钙内流
Ca2+ waves	钙波
Ca2+ oscillation	钙震荡
voltage-sensitive Ca2+ channels	电压敏感性Ca2+通道
calmodulin (CaM)	钙调蛋白
CaM-dependent protein kinase (CaMK)	钙调蛋白依赖性蛋白激酶
Ca2+ buffering	钙缓冲
immediate-early genes (IEGs)	即早基因
delayed response genes (DRGs)	延迟反应基因

 

第六章      神经系统发育

 

教学内容

 

一、  神经板发育为神经系统的演变，包括神经板发育为神经嵴、神经沟、神经管，最后发育为完整神经系统的形态学演变规律

二、神经诱导

1．  诱导外胚层向神经性外胚层分化的机制

2．  组织原的概念，组织原在神经诱导中的作用

三、神经轴前后关系的形成

1．  神经轴的概念

2．  水平信号和垂直信号在神经轴前后关系的形成中的作用

3．  原节相对独立发育的特性及机制

四、神经管的背腹特性的分化

1．  脊索及其表达的SHH蛋白对神经管腹侧分化的作用

2．  神经板外侧的上皮性外胚层及其表达的BMP对神经管背侧分化的诱导作用

五、神经元的发生，神经元发生的旁抑制信号机制

六、轴突生长机制

1．  生长锥的概念

2．  生长锥前伸运动的机制

3．  诱导生长锥定向生长的物质及其作用机制

七、神经元迁移

1．  神经元迁移的基本步骤

2．  神经元迁移的主要模式，神经元迁移调控的机制

 

 

 

教学要求

 

1．掌握诱导上皮性外胚层向神经性外胚层分化的主要机制；诱导神经轴前后关系形成和背腹侧分化的主要机制, 生长锥的概念，神经元迁移的主要模式

2．了解神经板发育演变成神经系统过程中的一些基本结构名称；神经元发生中的旁抑制信号机制；生长锥前伸运动的机制，引导轴突生长的物质及其作用机制；神经元迁移的机制

 

专业英文词汇

 

neural plate	神经板
neural crest	神经嵴
neural groove	神经沟
neural tube	神经管
neural induction	神经诱导
organizer	组织原
neuraxis	神经轴
ventricular zone	脑室层
marginal zone	缘层
intermediate zone , mantle zone	中间层或套层
growth cone	生长锥
neuronal migration	神经元迁移
neuronophilic migration	亲神经性迁移
gliophilic migration	亲胶质性迁移

 

 

第四节　G蛋白和磷脂酶C

　　G蛋白在TCR/CD3与磷脂酶C（phospholipase C,PLC）的结合过程中起到重要的调节作用。通过G蛋白可使PLC发生活化，从而激活磷脂酰肌酰肌醇代谢途径，引起淋巴细胞活化和增殖。自80年代中期发现G蛋白发现G蛋白及ras等GTP结合蛋白以来，G蛋白与信号转导关系的研究已获得重大突破，因之获得1994年诺贝尔医学和生理学奖。

　　一、G蛋白

　　受体与配体结合后即与膜上的偶联蛋白结合，使其释放活性因子，再与效应器发生反应。位于受体与效应器之间的则是偶联蛋白。目前所知的偶联蛋白种类较多，都属于结构和功能极为类似的一个家族，由于它们都能结合并水解GTP，所以通常称G蛋白，即鸟苷酸调节蛋白（guanine nucleotide regulatory protein）。

　　（一）G蛋白的分类

　　G蛋白的种类已多达40余种，大多数存在于细胞膜上，由α、β、γ三个不贩亚单位构成，总分子量为100kDa左右。其中β亚单位在多数G蛋白中都非常类似，分子量36kDa左右。γ亚单位分子量在8-11kDa之间，除Gt外，大多数G蛋白的γ亚单位都是相同的。βγ两个亚单位的不同可以将G蛋白分为Gs、Gi、Go、Gq、G?及Gt等六类。这些不同类型的G蛋白在信号传递过程各种发挥不同的作用。除此之外，在细胞内还存在另一类G蛋白，这类G蛋白具有鸟核苷酸的结合位点，有GTP酶活性，其功能也受鸟核苷酸调节，但与跨膜信息传递似科无直接相关。在结构上不同于前述的G蛋白，分子量较小，在20-30kDa之间，不是以α、β、γ三聚体方式存在，而是单体分子，因此被称为小G蛋白（small G proteins）。如ras表达产物为一种小G蛋白。小G蛋白同ras蛋白具有同源性，同属于ras超家族（ras superfamily）。哺乳动物G蛋白中属ras超家族约有50多个成员，根据它们序列同源性相近程度又可以分为Ras、Rho和Rab三个主要的亚家族。

　　（二）G蛋白与信号传递

　　细胞表面的受体通过与其相应配体作用后，可经不同种类的G蛋白偶联，分别发挥不同的生物学效应。与G蛋白偶联的多种受体具有共同的结构功能特点：分子量40-50kDa左右，由350-500氨基酸组组成，形成7个由疏水氨基酸组成的α螺旋区段，反复7次穿越细胞膜的脂质双层。肽链的N末端在胞膜外，C末端在细胞内。N末端上常有许多糖基修饰。从功能上看，受体的识别区域并不象一般想象的那样在胞膜的外部，实际上是由7个跨膜区段间通过特定氨基酸残基之间的相互作用形成复杂的空间构象。配体结合于识别区域之后，即导致整个受体构象的变化。受体肽链的C末端和连接第5和第6个跨膜区段的第三个胞内环是G蛋白结合部位。目前研究发现，趋化因子受体家族（chemokine receptor family）以及一些神经递质受体都属于G蛋白偶联的7次跨膜受体的超家族。例如IL-8RA胞膜外N端Asp11、Llu275、Arg280以及可形成二硫键的Cys30和Cys277在与配体结合中起重要作用；紧接第三个空膜区第二个胞浆环中DRY序列对于与G蛋白的结合是必要的。

　　（1）Gs：细胞表面受体与Gs（stimulating adenylate cyclase g protein,Gs）偶联激活腺苷酸环化酶，产生cAMP第二信使，继而激活cAMP依赖的蛋白激酶。

　　（2）Gi：细胞表面受体同Gi（inhibitory adenylate cyclase g protein,Gi）偶联则产生与Gs相反的生物学效应。

　　（3）Gt：可以激活cGMP磷酸二酯酶，同视觉有关。

　　（4）Go：可以产生百日咳杆菌毒不导致的一系列效应。

　　（5）Gq：同PLC偶联，在磷脂酰肌醇代谢途径信号传递过程中发挥重要作用。

　　（6）小G蛋白：近年来研究发现小G蛋白，特别是一些原癌基因表达产物有着广泛的调节功能。Ras蛋白主要参与细胞增殖和信号转导；Rho蛋白对细胞骨架网络的构成发挥调节作用；Rab蛋白则参与调控细胞内膜交通（membrane traffic）。此外，Rho和Rab亚家庭可能分别参与淋巴细胞极化（polarization）和抗原的提呈。某些信号蛋白通过SH-3功能区将酪氨酸激酶途径同一些由小G蛋白所控制的途径连接起来，如Rho（与Ras有30%同源性）调节胞浆中微丝上肌动蛋白的聚合或解离，从而影响细胞形态。这一事实解释了某些含有SH-3的蛋白同细胞骨架某些成份相关联或调节它们的功能.

http://www.vghtpe.gov.tw/~meta/gprotein.htm

http://www.biox.cn/content/20050519/13480.htm

看看，希望这些G蛋白的资料对iami有些帮助

iami,把你的E-mail留下，我这有一篇关于G蛋白耦联受体的研究进展，发给你。

liweiguang710308@hotmail.com

thank you very much!