关于探讨神经营养因子和骨骼肌对DRG神经元生长的调节作用-本科生毕业论文

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探讨神经营养因子和骨骼肌对DRG神经元生长的调节作用-本科生毕业论文

论文预读:的DRG神经元生长和迁移的影响神经元和靶组织之间存在着相互依存的关系。在神经元的发育过程中,神经元延伸它的轴突到达相应的靶组织,神经元一旦与其支配的靶组织建立了联系,便开始依靠靶组织的存活而存活,并由靶组织提供营养支持。当然,神经元本身有其自身的生存、发育和代谢过程,但靶组织对神经元的存活所起的作用是毋庸置疑探讨神经营养因子和骨骼肌对DRG神经元生长的调节作用-本科生毕业论文

摘要:骨骼肌(skeletal muscle, SKM)同时接受运动和感觉神经元的支配,肌梭是一种感受本体感觉的感受器。背根神经节(dorsal root ganglion, DRG)是初级感觉神经元的胞体聚集形成的,这些神经元形成中枢部和外周部,在外周神经末梢和脊髓之间建立感觉联系。体外培养的神经元和肌细胞是目前研究神经肌-接头(neuromuscular junction, NMJ)的形成、功能及其维持作用的重要手段之一,这种模式还用来研究神经-肌功能紊乱、细胞信号转导、药物筛选以及生物机器人的研发等。以往的研究认为,感觉神经元只是简单的跟随运动神经元到达其相应的靶组织,并且感觉神经元轴突的生长伴随运动神经元且晚于运动神经元。但有研究证实,感觉神经元有能力凭借自己的力量到达靶组织而不必借助运动神经元的引导。这表明感觉神经元在最初的轴突生长的过程中对于靶组织的选择或识别具有明显的可塑性。神经营养因子(neurotrophics, NTs)是神经系统正常发育和功能维持的重要调节因子。神经生长因子(nerve growth factor, NGF)、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)和神经营养素-3(neurotrophin-3,NT-3)是NTs家族中的成员,外源性给予这些营养因子可以促进已损伤的神经元的修复和轴突的再生。神经和肌之间NTs和一些分子的交换是神经-肌连接进行信息传递的物质基础。神经元和靶组织之间各种因子的释放和接受是两者之间相互作用、相互影响、相互依存的意义所在。NTs和靶组织SKM细胞对神经元功能和神经-肌连接的维持具有重要作用。神经元一旦识别到合适的靶组织,就会建立特定的神经元和靶组织之间的联系,这些联系的建立包括突触生长动力学的调节以及功能性连连接的形成。因此,本课题利用DRG与SKM细胞进行联合培养,观察DRG神经元与靶组织SKM之间建立联系即形成神经-肌连接的过程,研究在各种实验条件下,靶组织SKM和NTs对DRG神经元生长的调节作用。第一部分靶组织骨骼肌对器官型培养的DRG神经元生长和迁移的影响神经元和靶组织之间存在着相互依存的关系。在神经元的发育过程中,神经元延伸它的轴突到达相应的靶组织,神经元一旦与其支配的靶组织建立了联系,便开始依靠靶组织的存活而存活,并由靶组织提供营养支持。当然,神经元本身有其自身的生存、发育和代谢过程,但靶组织对神经元的存活所起的作用是毋庸置疑的。有研究证实,在胚胎发育期,如果失去肢芽的营养作用,感觉神经元将出现支配紊乱的现象,甚至关去存活的能力而走向程序性细胞亡(programmed cell death, PCD)。外源性给予SKM提取物或肌球蛋白-2,可以促进神经元的存活和感觉神经元轴突的分支。有研究显示,靶组织的炎症可以抑制已损伤的神经元的轴突再生。也有研究显示,鞘细胞中的多种细胞成分可以产生营养因子促进神经元的存活和轴突的生长。生长相关蛋白43(growth-associated protein-43, GAP-43)作为一种神经元特异性的钙结合蛋白和肌动蛋白结合蛋白在突触前膜有高表达。GAP-43常被用来当作突触生长发育和神经损伤后的神经再生的标志物。感觉神经肽在DRG神经元表达水平的高低代表DRG神经元的功能状态变化,其中降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)是由降钙素基因逆转录生成的一种神经肽,它可在DRG神经元表达,并发挥多种生物学功能,可参与多种感觉信息的调节,并且与肌的活力、血管舒张及炎症反应等功能的调节有关。神经丝(neurofilament, NF)是神经元特异性中间丝,高分子量神经丝(highmolecular mass neurofilament, NF-H)对正常神经元的维持发挥重要作用,神经丝蛋白-200(neurofilament-200, NF-200)属于NF-H。随着神经元的成熟,NF-H的出现是决定轴突稳定性的重要细胞内事件。DRG神经元可根据神经生化免疫反应分为神经肽免疫反应(neuropeptide-immunoreactive, NP-IR)和神经丝免疫反应(neurofilament-immunoreactive, NF-IR)神经元两种主要表型。NP-IR神经元的突起构成无髓鞘的和薄髓的痛觉传入纤维,这种纤维主要分布于皮肤和内脏, CGRP-IR神经元可代表NP-IR神经元;NF-IR神经元的突起构成有髓

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