NO在神经系统发育中的作用

NO、NOS对神经系统的影响摘要 NO作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子。NO与发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成有重要作用。NO主要是一

神经系统的影响 NONOS 、对 摘要NO作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子。NO与发育早期突触的形成及突触 的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的建立及皮层功能柱形成有重要作用。NO主要是一种 神经信使分子，适度的NO更是神经再生过程中必不可少的重要物质。大剂量的NO像谷氨酸一样 可以启动一个神经毒性级联反应，通过NMDA受体作用的过量谷氨酸在脑缺血中介导细胞死亡 关键词NONOS神经系统发育神经毒性 周围神经损伤再生一直是困扰医学研究者和临床医生的一个难题，当人们把外科手术技术精致 得接近登峰造极的程度后，便开始了另辟蹊径的探索。各种神经营养因子、物理疗法、中药制剂、 小分子药物等纷纷应用于周围神经损伤，并在实验研究中获得了一定效果。但它们也有其各自的明 NO 显缺陷，未能在临床中得到推广应用。作为一种在体内有广泛生理作用的神经信息分子，逐渐引 NO 起周围神经研究者的兴趣。下面简要介绍一下在神经系统发育的作用。 ● NOS 神经系统阳性神经元的发育形式 Purkinje ①胚胎早期表达后迅即消失，成熟时不再出现。如皮质板、丘脑、嗅上皮、小脑细胞、 运动神经元等。 NOS ②胚胎早期开始表达，并持续发育直至成熟，如外周神经元。 NOS ③大多数神经元的发育表现为双峰形式，即胚胎早期开始表达，胚胎晚期及生后早期达高 NOS 峰，高峰期前后表达均呈低谷，以后再逐渐发育至成年时水平，如顶盖神经元、视皮层、小脑 NOS 颗粒细胞等。将表达改变与神经系统发育的各个时期进行时空比较。 ● NO 与发育早期突触的形成及突触的精细调制、发育晚期突触回路、神经纤维网的 建立及皮层功能柱形成 NO 与轴突生长锥 生长锥是正在生长的轴突或树突末端的膨大部，引导迁移的神经细胞至靶区。 正常情况下轴突的延长呈持续性，只要没有抑制性信号出现，轴突将一直生长下去，而这种抑制性 信号是由靶区神经元释放的。有实验证实：当生长锥进入靶区并与靶区神经元接触后几秒内，生长 (Glu)GluN--D-NMDA 锥即释放神经递质谷氨酸。与靶区神经元膜上已存在的甲基天冬氨酸（）受体 2+2+2+ CaCaCaCaMNOS 结合，促使通道开放，引起内流，与细胞内结合，继而激活使其催化产生 NONO 。逆行作用导致生长锥塌陷。 NOADP- 其可能的机制是：从靶神经元释放的，逆向作用于突触前神经元，提高细胞内核糖转 G- 移酶的活性，加速肌动蛋白的核糖化，使肌动蛋白丧失聚合能力并失去细胞骨架功能，最终导致 NO 生长锥塌陷，迫使轴突停留在靶区，为将来发育成为突触前终末做准备。也有人认为：作为抑制 (2-AP) 性信号，阻遏生长相关蛋白有关基因的表达，使得轴突不再继续延伸。 NO 与突触的精细调制 (refinement) 突触精细调制是指对初始突触的数量、形态及功能进行修饰， 是突触成熟的关键步骤。受突触前、后因素的共同影响。突触精细调制大多发生在胚胎晚期及生后 NOS 早期。许多脑区的突触精细调制与的表达时空都相符。比如，小脑的苔藓纤维与内颗粒层细胞 2NOS 建立最初突触联系以及内颗粒层细胞突触清除的时间约在生后周，此时正是内颗粒层细胞表 NOS 达的高峰期。在视觉系统，当大间，神经纤维网中无论是突触前或突触后神经元都有高表达， 2+ Ca() 同时突触前、后终末还有高浓度的游离存在。小脑突触前神经元脑桥脚间被盖核和突触后神经 ()NO 元颗粒细胞也显示类似情况。弥散作用于神经纤维网中的细胞群，易化突触前神经元使其释放 更多神经递质，并能促使轴突侧支抽芽，支配更多的突触后神经元，从而介导功能柱中神经纤维网 的形成。功能柱不是一成不变的实体，功能柱的大小及功能也呈活动依赖性改变。如在视优势柱， 若动物出生时关闭一只眼，则另一只眼的视优势柱就扩大，而从闭眼侧来的末梢在皮层分布区就缩 NONOS 小。可能介导了这种可塑性的变化。如前所述，顶盖表达的时空与视网膜节细胞轴突到达 2+ CaNOS 的时空完全一致。有实验证明闭眼侧、视网膜节细胞内浓度及表达均低于正常侧，而且顶 NOSNOS 盖神经元突起的数量也不如正常侧细胞的突起多，从闭眼侧到视皮层的纤维数减少，与 皮层神经元建立的突触联系也减少，最终视优势柱体积缩小。