医学生物学神经医学课件

医学生物学医学生物学医学生物学第十三章第十三章 神神 经经 医医 学学现代生物学与现代医学第十三章 神 经 医 学现代生物学与现代医学追追溯溯人人类类对对于于神神经经系系统统疾疾病病的的认认识识过过程程，在在20世世纪纪中中期期以以前前基基本本上上是是描描述述性性的的，称称为为神神经病学经病学(neurology)。神经医学追溯人类对于神经系统疾病的认识过程，在20世纪中期以前基本上临临床床医医生生根根据据患患者者的的自自觉觉症症状状并并运运用用物物理理学学检检查查所所获获得得的的体体征征，将将疾疾病病分分为为若若干干系系统统（运运动动、感感觉觉、自自主主神神经经）、类类型型（先先天天发发育育、遗遗传传、感感染染、外外伤伤、肿肿瘤瘤、血血循循环环障障碍碍、代代谢谢、营营养养缺缺乏乏、衰衰老老和和变变性性性性疾疾病病等等）和和多多种种症症状状和体征的综合征。和体征的综合征。在在此此基基础础上上，根根据据客客观观表表象象的的不不同同，制制定定出疾病诊断和治疗的规则。出疾病诊断和治疗的规则。神经医学临床医生根据患者的自觉症状并运用物理学检查所获得的体征，将疾20世世纪纪后后期期开开始始，由由于于基基础础神神经经科科学学的的迅迅速速发发展展，于于是是不不少少从从事事基基础础研研究究的的科科学学家家和和从从事事临临床床工工作作的的医医学学家家合合作作，应应用用组组织织学学、细细胞胞生生物物学学、生生物物化化学学、免免疫疫学学以以及及分分子子生生物物学学等等手手段段，多多学学科科、多多视视角角地地对对神神经经系系统统疾疾病病的的发发病病原原因因、发发生生机机制制进进行行研研究究，并并由由此此指指导导疾疾病病在临床上的诊断与治疗。在临床上的诊断与治疗。神经医学20世纪后期开始，由于基础神经科学的迅速发展，于是不少从事基在在科科学学家家的的倡倡议议下下，美美国国于于1989年年率率先先推推出出了了全全国国性性的的脑脑科科学学计计划划，并并把把20世世纪纪的的最最后后十十年年称称为为“脑脑的的十十年年”。这这一一举举动动立立即即得得到到国国际际脑脑研研究究组组织织(IBRO)和和许许多多国国家家相相应应学学术术组组织织的响应，使的响应，使“脑的十年脑的十年”成为世界性的行动。成为世界性的行动。神经医学在科学家的倡议下，美国于1989年率先推出了全国性的脑科学计两两年年后后，欧欧洲洲出出台台“欧欧洲洲脑脑十十年年”计计划划。1996年年，日日本本也也制制定定了了为为期期二二十十年年的的“脑脑科科学学时时代代”计计划划。各各国国脑脑科科学学计计划划所所投投入入的的经经费费也也是是惊惊人人的的，以以日日本本的的“脑脑科科学学时时代代”为为例例，计计划划每每年年投投资资1000亿亿日日元元，预预计计总总投投资资将将达达到到2万万亿亿日日元元，是是该该国国“超超级级钢钢材材科科开开发发计计划划”的的10倍。倍。神经医学两年后，欧洲出台“欧洲脑十年”计划。1996年，日本也制定了“脑脑的的十十年年”试试图图利利用用现现代代的的科科学学技技术术揭揭示示脑脑功功能能的的本本质质、预预防防和和治治疗疗脑脑的的疾疾病病，并并在在此此基基础础上上最最大大限限度度地地发发挥挥人人脑脑的的潜潜在在能能力力，从从而而实实现现“认认识识脑脑(understanding the brain)”，“保保护护脑脑(protecting the brain)”及及“创创造造脑脑(creating the brain)”的目标。的目标。神经医学“脑的十年”试图利用现代的科学技术揭示脑功能的本质、预防和治“脑脑的的十十年年”最最终终形形成成了了与与神神经经病病学学不不完完全全相相同同的的新新兴兴学学科科：神神经经医医学学(neurological medicine)，试试图图从从更更广广的的范范畴畴、更更深深的的层层次次去去探探讨讨神神经经系系统统疾疾病病发发生生的的结结构构、功功能能基基础础，研研究究神神经经系系统统疾疾病病发发生生的的原原因因，阐阐明明神神经经系系统统疾疾病病的的细细胞胞生生物物学学和和分分子子生生物物学学机机制制，从从而而达达到到认认识识脑脑、应应用用脑脑，并并预预防防和和治治疗疗神神经经系系统统疾疾病病的目的。的目的。神经医学“脑的十年”最终形成了与神经病学不完全相同的新兴学科：神经医一、神经医学的结构基础神经医学一、神经医学的结构基础神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元组组成成神神经经系系统统的的基基本本结结构构和和功功能能单单位位称称为为神经细胞神经细胞(nerve cell)，也称，也称神经元神经元(neuron)。神神经经元元由由细细胞胞体体、树树突突、轴轴突突和和轴轴突突末末梢梢组成。组成。神经医学1神经元及其所处的环境组成神经系统的基本结构和功能单位称为1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元神神经经元元由由细细胞胞体体(soma)、树树突突(dentrites)、轴轴突突(axon)和和轴突末梢轴突末梢(axonal terminals)组成。组成。神神经经元元的的主主要要功功能能为为接接受受来来自自其其他他细细胞胞或或其其它它神神经经元元的的信信息息，整整合合和和传传导导这这些些信信息息，然然后后再再将将这这些些信信息息传传到到其其它它神神经经元元或或其其它它细细胞胞，从从而而在在机机体体信信息息传传递递活活动动中中起起着着重重要要作作用用，实实现现对对机机体体生生理理功功能能的调节。的调节。神经医学1神经元及其所处的环境神经元由细胞体(soma)、树突(d细胞体细胞体细胞体细胞体树突树突树突树突轴突轴突轴突轴突髓鞘髓鞘髓鞘髓鞘突触突触突触突触朗飞氏结朗飞氏结朗飞氏结朗飞氏结轴丘轴丘轴丘轴丘1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元神经医学细胞体树突轴突髓鞘突触朗飞氏结轴丘1神经元及其所处的环境神1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元神神经经元元传传递递信信息息的的基基础础是是其其独独特特的的细细胞胞结结构构。神神经经细细胞胞的的结结构构，在在许许多多方方面面与与其其它它细细胞胞的的结结构构相相似似，由由细细胞胞膜膜、细细胞胞核核、细细胞胞质质等等构构成成。它它的的主主要要特特征征是是从从细细胞胞体体发发出出两两种种突突起起：树树突突和和轴轴突突，这这两两种种突突起起是是神神经经元元与与其其它它细细胞胞在在结结构构上上的的主主要要区区别别，决决定定了了神神经经元元的的极极性性和和功功能能，是是神神经经系系统统形形成成网网络络样结构的重要基础。样结构的重要基础。神经医学1神经元及其所处的环境神经元传递信息的基础是其独特的细胞结1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元细胞体细胞体神神经经元元的的细细胞胞体体有有多多种种形形状状(锥锥体体形形，卵卵园园形形，纺纺锤锤形形和和星星形形等等)和和不不同同大大小小(直直径径约约为为5100 m)。它它从从外外向向内内由由细细胞胞膜膜、细细胞胞质质和和细胞核构成。细胞核构成。神经医学1神经元及其所处的环境神经元的细胞体有多种形状(锥体形，卵神经医学二级神经元二级神经元 单级神经元单级神经元 多极神经元多极神经元 锥形细胞锥形细胞(连接神经元连接神经元)(感觉神经元感觉神经元)(运动神经元运动神经元)1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元细胞体细胞体神经医学二级神经元 单级神经元 多极神经细细胞胞膜膜接接受受很很多多来来自自其其它它神神经经元元轴轴突突末末梢梢的的支支配配，形形成成突突触触(synapse)，使使它它与与树树突突膜膜一一起构成神经元对传入信息的接受区域。起构成神经元对传入信息的接受区域。神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元细胞体细胞体细胞膜接受很多来自其它神经元轴突末梢的支配，形成突触(syn细细胞胞质质与与其其它它细细胞胞一一样样有有高高尔尔基基复复合合体体、线线粒粒体体、溶溶酶酶体体、核核糖糖体体等等细细胞胞器器，还还含含有有丰丰富的细胞骨架成份以维持细胞形态。富的细胞骨架成份以维持细胞形态。神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元细胞体细胞体细胞质与其它细胞一样有高尔基复合体、线粒体、溶酶体、核糖体等由由于于神神经经元元不不能能进进行行分分裂裂再再生生，它它在在一一生生中中必必需需要要不不断断合合成成蛋蛋白白质质等等大大分分子子物物质质，以以修修补补它它们们的的损损耗耗。因因此此，神神经经元元大大分分子子合合成成功功能能活活跃跃是是神神经经元元的的特特点点之之一一，而而合合成成生生物物大大分分子子的部位主要在细胞体。的部位主要在细胞体。神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元细胞体细胞体由于神经元不能进行分裂再生，它在一生中必需要不断合成蛋白质等神神经经元元树树突突是是从从细细胞胞体体发发出出的的呈呈树树枝枝状状的的突突起起。树树突突刚刚从从细细胞胞体体发发出出时时仅仅是是细细胞胞体体的的延延伸，这些树突称为伸，这些树突称为初级树突初级树突。神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元树突树突神经元树突是从细胞体发出的呈树枝状的突起。树突刚从细胞体发出初初级级树树突突的的数数目目在在不不同同的的神神经经元元不不同同，而而随随后后经经反反复复分分枝枝形形成成的的树树状状结结构构特特点点(分分枝枝的的数数目目，分分布布范范围围等等)更更是是不不同同神神经经元元的的重重要要形形态态特特征征之之一一。树树突突也也是是神神经经元元对对传传入入信信息息的的接接受受区区域，这是树突的主要功能。域，这是树突的主要功能。神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元树突树突初级树突的数目在不同的神经元不同，而随后经反复分枝形成的树状神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元树突树突Types and Functions of GliaName of Glial CellFunctionAstrocyte(Astroglia)Star-shaped cells that provide physical and nutritional support for neurons: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 spaceMicrogliaLike astrocytes,microglia digest parts of dead neurons.OligodendrogliaProvide the insulation(myelin)to neurons in the central nervous system.Satellite CellsPhysical support to neurons in the peripheral nervous system.Schwann CellsProvide the insulation(myelin)to neurons in the peripheral nervous system.神经医学1神经元及其所处的环境Types and Func1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学每每个个神神经经细细胞胞有有一一条条轴轴突突。大大多多数数神神经经细细胞胞的的轴轴突突从从细细胞胞体体发发出出，少少数数神神经经细细胞胞的的轴轴突突从从树树突突的的起起始始部部发发出出。轴轴突突在在离离开开细细胞胞体体的的地地方呈园锥状，称为方呈园锥状，称为轴丘轴丘。1神经元及其所处的环境神经医学每个神经细胞有一条轴突。大神经医学轴轴突突的的初初始始段段后后的的轴轴突突表表面面常常覆覆盖盖由由施施万万细细胞胞形形成成的的髓髓鞘鞘，每每隔隔0.52 m有有一一段段没没有有髓髓鞘的鞘的朗飞结朗飞结。O有髓纤维有髓纤维1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学轴突的初始段后的轴突表面常覆盖由施万细胞形成的髓鞘，神经医学表面几乎没有表面几乎没有髓鞘髓鞘的的轴突轴突。O无髓纤维无髓纤维1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学表面几乎没有髓鞘的轴突。无髓纤维1神经元及其所处的神经医学1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学1神经元及其所处的环境神经医学轴轴浆浆内内进进行行的的功功能能活活动动主主要要是是轴轴浆浆运运输输活活动动，而而轴轴膜膜上上进进行行的的功功能能活活动动则则主主要要是是动动作作电电位位沿沿着着轴轴突突的的走走向向将将神神经经细细胞胞的的信信息息传传到到轴轴突突末末梢梢并并在在此此转转化化为为化化学学递递质质释释放放，以以将将信信息息传传递到其他神经细胞。递到其他神经细胞。1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学轴浆内进行的功能活动主要是轴浆运输活动，而轴膜上进行神经医学对对于于神神经经细细胞胞的的信信息息传传出出来来说说，轴轴突突的的走走向向和和轴轴突突末末梢梢与与靶靶细细胞胞形形成成的的突突触触是是决决定定神神经经细胞作用靶位和作用性质的重要因素。细胞作用靶位和作用性质的重要因素。1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学对于神经细胞的信息传出来说，轴突的走向和轴突末梢与靶神经医学神神经经细细胞胞的的轴轴突突较较短短，它它与与靶靶细细胞胞都都在在同同一一神经结构内。神经结构内。O中间神经细胞中间神经细胞 1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学神经细胞的轴突较短，它与靶细胞都在同一神经结构内。中神经医学神神经经细细胞胞的的轴轴突突较较长长，它它与与靶靶细细胞胞分分别别处处于于不同的神经结构。不同的神经结构。投投射射神神经经细细胞胞可可仅仅投投射射到到一一个个神神经经结结构构，也也可同时投射到多个神经结构。可同时投射到多个神经结构。O投射神经细胞投射神经细胞 1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学神经细胞的轴突较长，它与靶细胞分别处于不同的神经结构神经医学轴轴突突在在到到达达靶靶细细胞胞附附近近形形成成分分枝枝状状的的神神经经末末梢梢，每每个个分分枝枝末末端端有有钮钮扣扣状状的的膨膨大大与与靶靶细细胞胞形成形成突触突触，以进行细胞间的信息传递。，以进行细胞间的信息传递。1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学轴突在到达靶细胞附近形成分枝状的神经末梢，每个分枝末神经医学轴轴突突的的长长度度比比细细胞胞体体的的直直径径约约长长数数千千倍倍，轴轴突突所所需需的的蛋蛋白白质质是是由由细细胞胞体体供供应应并并维维持持的的。这这就就意意味味着着不不可可避避免免地地要要将将大大量量的的物物质质从从细细胞胞体运输到远离细胞体的部分。体运输到远离细胞体的部分。1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（1）神经元）神经元轴突轴突神经医学轴突的长度比细胞体的直径约长数千倍，轴突所需的蛋白质1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（2）神经元所处的环境）神经元所处的环境神经医学神神经经元元被被胶胶质质细细胞胞(glia cells)所所包包围围。胶胶质质细细胞胞不不直直接接参参与与神神经经信信息息的的传传递递，但但它它通通过过建建立立屏屏障障，参参与与物物质质交交换换、修修复复、吞吞噬噬及及支支持持等等功能，保证神经细胞行驶正常的功能。功能，保证神经细胞行驶正常的功能。1神经元及其所处的环境神经医学神经元被胶质细胞(glia 1神经元及其所处的环境神经元及其所处的环境（2）神经元所处的环境）神经元所处的环境神经医学神神经经胶胶质质细细胞胞的的数数量量约约为为神神经经细细胞胞的的10倍倍(按按细细胞胞核核计计数数)，而而按按体体积积计计算算，神神经经胶胶质质细细胞胞与与神神经经细细胞胞所所占占比比例例近近似似相相等等(神神经经胶胶质质细细胞胞占占50%，神神经经细细胞胞占占45%，细细胞胞间间隙隙占占5%)。1神经元及其所处的环境神经医学神经胶质细胞的数量约为神经细2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑神经医学脊脊椎椎动动物物或或无无脊脊椎椎动动物物的的神神经经元元及及胶胶质质细细胞胞经经过过精精细细的的组组构构，成成为为具具有有三三维维结结构构的的神神经经系统。神经系统的组构反映了功能的需要。系统。神经系统的组构反映了功能的需要。2中枢神经系统的构筑神经医学脊椎动物或无脊椎动物的神经元及2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑神经医学O中间神经元中间神经元把把感感觉觉信信息息分分析析、加加工工并并储储存存，最最后后把把指指令令传给运动神经元。传给运动神经元。O感觉神经元感觉神经元检检测测机机体体内内、外外环环境境中中所所发发生生的的变变化化，并并把把信息传递到中间神经元。信息传递到中间神经元。O运动神经元运动神经元负负责责指指挥挥神神经经系系统统的的效效应应器器，即即肌肌细细胞胞或或腺腺细胞。细胞。2中枢神经系统的构筑神经医学中间神经元把感觉信息分析、加工2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（1）神经元的聚集）神经元的聚集神经医学中中枢枢神神经经系系统统的的神神经经元元按按其其功功能能不不同同而而聚聚集集。在在小小脑脑及及大大脑脑皮皮层层，神神经经元元按按照照组组织织学学构构筑筑的的不不同同层层次次，每每层层所所含含细细胞胞各各有有其其特特异异的的连连接接关关系系及及功功能能意意义义；在在神神经经系系统统其其他他部部分分，凡凡神经元比较集中的部位称为神经元比较集中的部位称为神经核神经核。2中枢神经系统的构筑神经医学中枢神经系统的神经元按其功能不2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（1）神经元的聚集）神经元的聚集神经医学O灰质灰质O白质白质O网状结构网状结构2中枢神经系统的构筑神经医学灰质2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（2）神经元回路和信息加工）神经元回路和信息加工神经医学中中枢枢神神经经活活动动的的多多样样性性，主主要要由由神神经经回回路路的的多多样样性性所所决决定定。就就完完整整机机体体而而论论，其其接接收收端端为为感感觉觉传传入入端端，其其传传出出端端为为作作用用端端。但但是是同同样样的的传传入入可可经经不不同同的的途途径径到到达达传传出出，中中间间又又可可接接受各种调制。受各种调制。2中枢神经系统的构筑神经医学中枢神经活动的多样性，主要由神2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（2）神经元回路和信息加工）神经元回路和信息加工神经医学O包括含多个神经结构的回路包括含多个神经结构的回路O局限于某一神经结构内的回路局限于某一神经结构内的回路2中枢神经系统的构筑神经医学包括含多个神经结构的回路2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（2）神经元回路和信息加工）神经元回路和信息加工神经医学O串行原则串行原则信信息息由由低低到到高高（感感觉觉传传入入系系统统）或或由由高高到到低（运动）逐级上传或下传的组构方式。低（运动）逐级上传或下传的组构方式。每每一一个个串串行行系系统统中中，一一般般都都或或多多或或少少地地保保持持其其定定位位原原则则。这这也也要要求求逐逐级级的的连连接接也也要要保保持持定位原则。定位原则。2中枢神经系统的构筑神经医学串行原则信息由低到高（感觉传入2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（2）神经元回路和信息加工）神经元回路和信息加工神经医学O并行加工原则并行加工原则是是指指同同类类的的功功能能活活动动常常常常有有平平行行的的两两套套或或两两套套以以上上的的串串行行系系统统来来实实现现的的组组构构方方式式或或工工作作原则。原则。2中枢神经系统的构筑神经医学并行加工原则是指同类的功能活动2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（3）神经元的分化）神经元的分化神经医学大大脑脑的的神神经经元元在在出出生生时时就就是是已已经经分分化化的的细细胞胞，不不大大可可能能再再进进行行分分裂裂繁繁殖殖（对对此此目目前前也也还还有有争争论论）。因因此此人人在在出出生生后后，神神经经元元的的数数量量只只会会减减少少，很很少少增增加加；大大脑脑神神经经元元生生命命力力很很强强，可以和人的寿命同时起步，同时终止。可以和人的寿命同时起步，同时终止。2中枢神经系统的构筑神经医学大脑的神经元在出生时就是已经分2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（3）神经元的分化）神经元的分化神经医学神神经经元元容容易易受受到到内内、外外环环境境中中各各种种有有害害因因素素不不断断积积累累所所起起的的损损害害作作用用；大大脑脑和和身身体体的的其其他他器器官官相相比比，在在结结构构上上和和功功能能上上的的复复杂杂性性都都大大大大提提高高，要要应应付付不不断断变变化化的的环环境境，大大脑脑各各结结构构与与各各层层次次的的信信息息传传递递环环节节比比较较多多，随随着着年年龄龄的的增长难免容易发生差错，导致疾病的发生。增长难免容易发生差错，导致疾病的发生。2中枢神经系统的构筑神经医学神经元容易受到内、外环境中各种2中枢神经系统的构筑中枢神经系统的构筑（3）神经元的分化）神经元的分化神经医学神神经经胶胶质质细细胞胞是是可可以以分分裂裂繁繁殖殖的的。神神经经胶胶质质细细胞胞的的数数量量为为神神经经细细胞胞的的10倍倍，对对维维持持神神经经元的良好外环境起着主要的作用。元的良好外环境起着主要的作用。2中枢神经系统的构筑神经医学神经胶质细胞是可以分裂繁殖的。二、神经、行为的功能基础神经医学二、神经、行为的功能基础神经医学人人被被誉誉为为“万万物物之之灵灵”，是是因因为为人人具具有有高高度度发发达达的的大大脑脑。我我们们为为什什么么能能看看到到色色彩彩缤缤纷纷、千千姿姿百百态态的的世世界界？为为什什么么能能听听到到悦悦耳耳动动听听、扣扣人人心心弦弦的的音音乐乐旋旋律律？人人为为什什么么有智力、能思维？为什么又有喜怒哀乐？有智力、能思维？为什么又有喜怒哀乐？神经医学人被誉为“万物之灵”，是因为人具有高度发达的大脑。我们为什么脑脑的的高高级级功功能能都都是是神神经经元元及及其其由由神神经经元元所所构构成成的的回回路路对对外外界界的的刺刺激激所所作作出出的的综综合合性反应。性反应。人人类类的的脑脑具具有有11011的的神神经经元元，加加上上彼彼此此间间联联系系的的突突触触，总总数数达达到到11014。科科学学家家们们就就是是试试图图通通过过研研究究神神经经系系统统的的工工作作原原理理，最终揭开脑的奥秘最终揭开脑的奥秘。神经医学脑的高级功能都是神经元及其由神经元所构成的回路对外界的刺激所神经医学O神经解剖：结构神经解剖：结构O神经生理：功能神经生理：功能O神经化学和药理学神经化学和药理学O细胞生物学和分子生物学细胞生物学和分子生物学神经医学神经解剖：结构神经化学和药理学细胞生物学和分子生物学三、神经医学简述神经医学三、神经医学简述神经医学1人类传染性海绵状脑病人类传染性海绵状脑病朊朊粒粒蛋蛋白白(prion protein，PrP)是是一一种种能能在在动动物物和和人人类类中中引引起起多多种种中中枢枢神神经经系系统统变变性性疾疾病病的传染性蛋白颗粒。的传染性蛋白颗粒。神经医学1人类传染性海绵状脑病朊粒蛋白(prion protein1人类传染性海绵状脑病人类传染性海绵状脑病PrP的的错错误误折折叠叠或或通通过过使使其其他他蛋蛋白白质质的的错错误误折折叠叠进进而而引引起起脑脑组组织织的的海海绵绵状状病病变变，最最终终导导致致脑脑功功能能紊紊乱乱。这这些些疾疾病病具具有有遗遗传传性性、传传染染性性等等双双重重特特点点，临临床床上上表表现现为为潜潜伏伏期期长长、病病情情进进展迅速、具有致命性等特点。展迅速、具有致命性等特点。神经医学1人类传染性海绵状脑病PrP的错误折叠或通过使其他蛋白质的1人类传染性海绵状脑病人类传染性海绵状脑病人类朊蛋白疾病的临床特点人类朊蛋白疾病的临床特点神经医学O遗传的、传染的或自行发生的都可能存在遗传的、传染的或自行发生的都可能存在O潜伏期相对较长，从数周到数年不等潜伏期相对较长，从数周到数年不等O临床上以神经系统损害为主临床上以神经系统损害为主O病情进展迅速，可很快导致死亡病情进展迅速，可很快导致死亡1人类传染性海绵状脑病神经医学遗传的、传染的或自行发生的都2帕金森病帕金森病神经医学帕帕金金森森病病(Parkinson disease，PD)是是一一种种多多发发生生于于中中、老老年年期期、病病情情进进展展缓缓慢慢的的神神经经系系统统退退行行性性疾疾病病。数数据据表表明明，在在65岁岁以以上上的的中中国国人人群群中中，帕帕金金森森患患病病率率为为1.75%，且且发发病病率率和和患病率都随着年龄的增加而上升。患病率都随着年龄的增加而上升。2帕金森病神经医学帕金森病(Parkinson disea神经医学PD的的发发病病机机制制尚尚不不明明确确，一一般般认认为为PD是是多多因因素素导导致致的的复复杂杂性性疾疾病病；环环境境毒毒素素、氧氧化化应应激激、线线粒粒体体功功能能异异常常、蛋蛋白白质质异异常常积积聚聚、遗遗传传等因素各自或交互作用都能导致等因素各自或交互作用都能导致PD的发病。的发病。2帕金森病帕金森病神经医学PD的发病机制尚不明确，一般认为PD是多因素导致的复神经医学神神经经毒毒素素 1-甲甲基基-4-苯苯基基-1,2,3,6四四羟羟吡吡啶啶(MPTP)在在脑脑胶胶质质细细胞胞单单胺胺氧氧化化酶酶B的的作作用用下下转转化化为为对对多多巴巴胺胺能能神神经经元元有有毒毒性性的的1-甲甲基基-4-苯苯基基吡吡啶啶离离子子(MPP+)，并并抑抑制制线线粒粒体体复复合合物物I的的功功能能，导导致致异异常常的的氧氧化化应应激激和和线线粒粒体体功功能能障障碍碍，导致典型的帕金森病症状出现。导致典型的帕金森病症状出现。2帕金森病帕金森病神经医学神经毒素 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6四羟吡啶神经医学目目前前已已发发现现13个个基基因因连连锁锁位位点点与与家家族族性性帕帕金金森森病病的的发发病病相相关关，Parkin、PINK1、DJ-1等等基基因因突突变变与与常常染染色色体体隐隐性性的的家家族族性性PD有有关关，而而-synuclein、UCH-L1、LRRK2 等等与与常常染染色色体体显性遗传的家族性显性遗传的家族性PD有关。有关。2帕金森病帕金森病神经医学目前已发现13个基因连锁位点与家族性帕金森病的发病相神经医学3阿尔茨海默病阿尔茨海默病在在所所有有诊诊断断为为痴痴呆呆的的病病例例中中，超超过过2/3的的病病例例被被认认为为是是由由阿阿尔尔茨茨海海默默病病(Alzheimer disease，AD)引引起起的的，包包括括早早老老性性痴痴呆呆(65岁岁以以前前起起病病)和老年性痴呆和老年性痴呆(65岁以后起病岁以后起病)。神经医学3阿尔茨海默病在所有诊断为痴呆的病例中，超过2/3神经医学3阿尔茨海默病阿尔茨海默病AD发发病病的的机机制制目目前前尚尚不不完完全全肯肯定定，有有关关的的有有：中中枢枢神神经经系系统统的的神神经经递递质质异异常常，从从而而引引起起神神经经传传导导速速度度减减慢慢，神神经经元元功功能能减减退退或或变变性性；有有人人认认为为铝铝在在脑脑内内蓄蓄积积而而导导致致神神经经细细胞胞核核代代谢谢障障碍碍，细细胞胞内内蛋蛋白白合合成成受受阻阻，但但尚尚未未有有足足够够的的证证据据加加以以支支持持；遗遗传传因因素素：研研究究表表明明人体内的一些基因与人体内的一些基因与AD病有关。病有关。神经医学3阿尔茨海默病AD发病的机制目前尚不完全肯定，有关神经医学O与与AD有关的部分基因有关的部分基因名称名称定位定位相关的相关的AD类型型APP21q21AD-1(APP相关相关)APOE19q13.32AD-2(迟发型型)PRESENILIN 114q24.2AD-3PRESENILIN 21q31-q42AD-4AD病家族性病家族性5型型12p11.23-q13.12AD-5AD610q24AD-6(迟发型型)3阿尔茨海默病阿尔茨海默病神经医学与AD有关的部分基因名称定位相关的AD类型APP214脑卒中脑卒中神经医学脑脑卒卒中中是是人人类类三三大大致致死死性性疾疾病病之之一一，是是由由脑脑血血流流循循环环障障碍碍所所引引起起的的急急性性缺缺血血性性或或出出血血性性脑脑病病。无无论论是是缺缺血血或或出出血血，引引起起神神经经元元直直接接损损伤的原因是缺血性损伤。伤的原因是缺血性损伤。4脑卒中神经医学脑卒中是人类三大致死性疾病之一，是由脑血流4脑卒中脑卒中神经医学局局灶灶性性脑脑卒卒中中引引起起缺缺血血中中心心部部位位脑脑梗梗死死，表现为水肿和细胞坏死，称为表现为水肿和细胞坏死，称为梗死区梗死区。4脑卒中神经医学局灶性脑卒中引起缺血中心部位脑梗死，表现为4脑卒中脑卒中神经医学梗梗死死区区边边缘缘为为半半影影区区，这这部部分分神神经经元元的的病病理理生生理理反反应应相相当当复复杂杂，其其最最终终的的命命运运取取决决于于细细胞胞内内部部复复杂杂的的分分子子间间作作用用。在在缺缺血血和和缺缺氧氧的的应应激激下下，该该区区域域的的神神经经元元一一方方面面启启动动凋凋亡亡程程序序，介介导导神神经经元元的的凋凋亡亡，与与此此同同时时，神神经经元元内内也也启启动一系列基因的表达。动一系列基因的表达。4脑卒中神经医学梗死区边缘为半影区，这部分神经元的病理生理4脑卒中脑卒中神经医学所所有有这这些些基基因因的的表表达达产产物物与与应应激激对对细细胞胞的的直直接接效效应应一一起起交交互互作作用用，最最终终决决定定神神经经元元的的未未来来命命运运，或或启启动动细细胞胞的的凋凋亡亡机机制制，使使神神经经元元变变性性进进而而“自自杀杀”死死亡亡，或或恢恢复复到到正正常常结结构构与与功功能能。从从临临床床医医学学角角度度，若若能能及及时时通通过过药药物物促促进进神神经经元元中中保保护护性性基基因因的的表表达达，抑抑制制对对神神经经元元有有害害基基因因的的表表达达，就就能能够够达达到到保保护护神神经经元元、预预防防和和减减少少神神经经元元的的损损伤伤和和死死亡亡的的治治疗疗，进进而而实实现现保护脑功能作用。保护脑功能作用。4脑卒中神经医学所有这些基因的表达产物与应激对细胞的直接效5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学由由于于神神经经损损伤伤导导致致的的神神经经功功能能障障碍碍、“植植物物人人”、肢肢体体瘫瘫痪痪或或肢肢体体活活动动受受限限等等在在临临床床上上极极为为多多见见，这这类类疾疾病病或或并并发发症症给给患患者者带带来来了了巨巨大大的的痛痛苦并给患者家庭及社会带来了巨大的负担。苦并给患者家庭及社会带来了巨大的负担。随随着着现现代代生生物物科科学学技技术术的的发发展展，尤尤其其是是神神经经组组织织中中干干细细胞胞的的发发现现并并证证实实其其具具有有再再生生神神经经组组织织功功能能后后，探探讨讨神神经经损损伤伤再再生生或或修修复复的的实实验验和和临临床床研究是神经医学的热点之一。研究是神经医学的热点之一。5神经损伤的修复神经医学由于神经损伤导致的神经功能障碍、“5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学体体内内细细胞胞的的生生长长与与分分化化受受到到所所在在微微环环境境的的严严格格调调控控。其其中中包包括括细细胞胞与与细细胞胞、细细胞胞与与细细胞胞外外基基质质、细细胞胞与与各各种种调调控控因因子子的的交交互互作作用用和和协协调统一。调统一。5神经损伤的修复神经医学体内细胞的生长与分化受到所在微环境5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学神神经经元元是是高高度度分分化化、高高度度特特化化的的细细胞胞，而而神神经经干干细细胞胞则则是是具具有有增增殖殖、自自我我更更新新的的潜潜能能，能能在在适当的调控下进行增殖而达到修复的目的。适当的调控下进行增殖而达到修复的目的。5神经损伤的修复神经医学神经元是高度分化、高度特化的细胞，5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学神神经经胶胶质质细细胞胞是是影影响响神神经经元元（或或神神经经干干细细胞）最直接的细胞因素：胞）最直接的细胞因素：O神神经经胶胶质质细细胞胞损损伤伤所所形形成成的的胶胶质质瘢瘢痕痕是是阻阻碍碍神经再生的障碍神经再生的障碍O由由神神经经胶胶质质细细胞胞释释放放的的各各种种因因子子营营养养、调调控控神经干细胞的增殖和分化神经干细胞的增殖和分化5神经损伤的修复神经医学神经胶质细胞是影响神经元（或神经干5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学神神经经胶胶质质细细胞胞是是影影响响神神经经元元（或或神神经经干干细细胞）最直接的细胞因素。胞）最直接的细胞因素。如如何何使使神神经经胶胶质质细细胞胞的的这这种种平平衡衡作作用用转转化化为为有有利利于于神神经经再再生生的的治治疗疗作作用用是是神神经经损损伤伤修修复复的研究重点。的研究重点。5神经损伤的修复神经医学神经胶质细胞是影响神经元（或神经干5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学在在细细胞胞外外各各种种调调控控因因子子方方面面，对对与与神神经经损损伤伤修修复复有有关关的的特特异异性性蛋蛋白白质质的的探探索索一一直直是是神神经经科科学学研研究究的的重重要要课课题题。尤尤其其是是在在20世世纪纪50年年代代神神经经生生长长因因子子(nerve growth factor，NGF)的的发发现成为这一探索中的里程碑。现成为这一探索中的里程碑。5神经损伤的修复神经医学在细胞外各种调控因子方面，对与神经5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学近近20年年来来，随随着着分分子子生生物物学学技技术术的的广广泛泛应应用用，很很多多相相关关的的蛋蛋白白质质被被相相继继克克隆隆和和表表达达，并并进进行行了了功功能能研研究究，例例如如，在在神神经经损损伤伤中中促促进进神神经经突突起起生生长长的的神神经经损损伤伤诱诱导导蛋蛋白白质质(nerve injury-induced protein，Ninjurin)等等。提提示示在在神神经经系系统统内内存存在在这这样样一一些些蛋蛋白白质质，它它们们在在神神经经再再生生中中能能够够促促进进神神经经突突起起生生长长，或或在在发发育育中中能能够决定和诱导神经突起向靶的方向生长。够决定和诱导神经突起向靶的方向生长。5神经损伤的修复神经医学近20年来，随着分子生物学技术的广5神经损伤的修复神经损伤的修复神经医学干干细细胞胞的的研研究究为为神神经经损损伤伤修修复复的的细细胞胞治治疗疗(cell therapy)提提供供了了可可能能的的细细胞胞来来源源。从从患患者者体体内内分分离离得得到到神神经经干干细细胞胞或或诱诱导导多多能能干干细细胞胞(iPS)技技术术获获得得的的干干细细胞胞都都可可能能用用于于损损伤伤脑脑组组织织的的移移植植治治疗疗，从从而而修修复复长长期期以以来来一一直直认认为为是是不不可修复的神经损伤。可修复的神经损伤。5神经损伤的修复神经医学干细胞的研究为神经损伤修复的细胞治