StressMarq Biosciences带你走进神经科学（一）

StressMarq Biosciences 提供各种产品用于神经生物学研究，包括以下领域：

• 细胞结构和神经形成

• 神经递质

• 转运蛋白和离子通道

• 神经退行性疾病

神经科学是一门致力于研究神经系统结构和功能的跨学科科学，包括：

• 认知神经科学, 侧重于研究心理活动的神经层面

• 细胞和分子生物学

• 心理学，研究有意识和无意识的现象，包括感觉和想法

• 药理学, 关注药物引起的神经细胞中的变化

神经系统分为两大部分：

• 中枢神经系统（CNS）由脑和脊髓构成。脑进一步分为大脑皮层、小脑和脑干

• 周围神经系统 (PNS)

中枢神经系统（CNS）的主要功能是收集所有感觉神经元，处理信息，并通过运动神经元发出反应。这种结构通过受体来调节和维持体内稳态。大脑皮层则负责整合感官刺激，指导运动和控制更高层次的智慧功能。小脑帮助协调运动和调节体温，大多数边缘系统病变影响的就是脑的这一部分。

脑干将大脑连接到脊髓并控制平衡、协调和反射。外周神经系统 (PNS) 由连接 CNS 和身体其他部位的神经组成。这些神经是神经元过程的集合，可分为颅神经（感觉神经、运动神经或混合神经）和脊神经。PNS 控制自愿和非自愿的身体功能并调节腺体。

神经退行性疾病的特征是中枢或周围神经系统的结构和功能进行性退化。神经科学研究需要一系列生命科学产品来研究诊断和治疗的新方法。StressMarq Biosciences 致力于提供最前沿的科研工具来 助力神经衰退疾病的研究，例如抗体、蛋白、免疫检测、小分子和一系列的单体，原纤维（前体原纤维/PFFs）和寡聚体蛋白。

神经系统受损害的疾病
• 帕金森氏症 (PD)	• 肌萎缩性脊髓侧索硬化症 (ALS)
• 路易体痴呆 (LBD)	• 脊髓小脑性共济失调 (SCA)
• 阿尔茨海默病 (AD)	• 弗里德希氏共济失调
• 脊髓灰质炎	• 脊髓性肌萎缩 (SMA)
• 多发性硬化症 (MS)	• 亨廷顿氏舞蹈病 (HD)
• 朊病毒病

研究这些病理学的主要目标是通过毒性蛋白质的产生及其以细胞外斑块、细胞内神经原纤维缠结和细胞质或核内包涵体的形式聚集成聚集体来确定的。几个例子如下：

• β淀粉样肽1–42在老年阿尔茨海默症中的积累

• 纤丝状 tau 蛋白内含体常见于散发型疾病和额颞叶痴呆

• α-突触核蛋白可见于PD病人脑中被称为路易小体的内含体中

• 突变型 SOD1 某些家族性肌萎缩侧索硬化症(ALS)的神经元内含体中

• 亨廷顿舞蹈症是典型的聚谷氨酰胺扩张障碍疾病,突变型亨廷顿蛋白存在于病变的皮质锥体神经元的细胞质和核内含体中

对这些病症的科学研究可以使用一系列纤维状和寡聚蛋白制剂，例如α-突触核蛋白、tau、β淀粉样蛋白等。α-突触核蛋白是帕金森病的一个显著标志，因此在其诊断和治疗中具有潜在的应用价值。Tau是一种参与轴突运输的微管相关蛋白，在病理条件下，它会异常聚集成不溶性聚集体。这就导致了阿尔茨海默症相关的突触功能障碍和神经元死亡。β淀粉样肽是通过蛋白酶切割淀粉样蛋白前体蛋白 (APP) 产生的, 它会聚集形成寡聚体、前体原纤维、原纤维并最终形成斑块。大脑中淀粉样蛋白斑块的积累被认为是阿尔茨海默症(AD)的另一个明显标志。另一个研究比较多的目标是SOD1,它是家族性ALS的病理标志，会导致线粒体功能障碍，从而使运动神经元病变和死亡。突变型SOD1在膜间隙(IMS)内积累，错误折叠的SOD1沉积到线粒体外膜(OMM)上，阻断线粒体跨膜运输并参与了线粒体依赖性细胞凋亡。最后，转甲状腺素蛋白 (TTR) 是一种淀粉样蛋白结合蛋白，在阿尔茨海默病中具有神经保护作用。

免疫印迹（WB），免疫细胞化学（ICC）,流式细胞术, ELISA, 以及免疫组化（IHC）等技术都被广泛应用于研究这些关键的神经元靶点,这不仅支持了神经元生理学研究还提供了 对神经系统疾病研究的新思路。

StressMarq 致力于提供高质量的抗体，以支持对不同神经细胞结构和神经发生的研究。请联系上海金畔生物获取神经科学抗体列表或访问：stressmarq.com/research/neuroscience

● 细胞结构和神经发生

神经系统由两种主要细胞类型组成：神经胶质细胞和神经元。

神经胶质细胞包括中枢神经系统中的星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和室管膜细胞，以及周围神经系统中的卫星和许旺细胞。它们的主要功能包括突触离子和 pH 稳态、血脑屏障维护以及对神经元的结构支持。

神经元是神经系统中产生和传递电化学信号的主要细胞类型。它们主要使用神经递质在突触相互交流。神经元有多种形状，通常与其功能相关，但大多数具有三个主要结构：细胞体以及从细胞体伸出的轴突和树突。

神经发生是指神经干细胞在胚胎发育和成年期间的神经发育过程。在这过程中，神经干细胞分裂并发育成成熟的神经元。

● 神经递质

神经递质是化学信使，可将信息从神经细胞通过突触传递到目标细胞。目标可以是神经细胞、肌肉细胞或腺体细胞。它们由神经元（突触前神经元）的轴突末端释放，并与另一个神经元树突上的受体结合并发生反应。神经递质允许冲动穿过突触（兴奋性）或阻止冲动并防止它穿过突触（抑制性）。神经递质本身会受到增强其作用的激动剂和降低其作用的拮抗剂的影响。

受体分为两类：

1-离子型受体(配体门控受体) 结合离子配体，如：K+, Na+, Cl–, 和 Ca2+. 这类受体的例子有：半胱氨酸环受体 (nAch-R, GABA-R, Glycine-R, 5HT-R), 谷氨酸受体, 和嘌呤受体。

Figure 1 (Kandel E.R., 2014).

1Kandel E.R., &. S. (2014). Synaptic integration in the central nervous system. In M. Hill, Principles of Neural Science, Fifth Edition

2-代谢型受体(G蛋白偶联受体)结合非离子配体，例如化学受体或G蛋白偶联受体, 它们是具有 7 个跨膜螺旋的单一多肽. 代谢型受体的例子有, 多巴胺受体、GABAB 受体、谷氨酸受体和组胺受体。他们通常与G蛋白偶联，通过第二信使来激活一系列细胞内信号传导。

Figure 2: (Piers C. Emson, 2010)

2Piers C. Emson, H. J. (2010). Neurotransmitter Receptors in the Basal Ganglia. In Handbook of Behavioral Neuroscience (pp. 75-96).

● 转运蛋白和离子通道

神经递质如GABA和谷氨酸在突触间隙的释放会激活跨膜蛋白，使离子逆浓度梯度运输，然后回收神经递质使之细胞外浓度保持在低水平。这主要由Na+离子梯度提供动力并且会有电信号,因为伴随神经递质移动的离子移动使净电荷穿过了质膜。

神经递质转运蛋白具有很重要的临床意义。它们是许多治疗抑郁症（例如 5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂 (SNRIs)）、癫痫和精神分裂症的药物的药理靶点。此外，可卡因等麻醉品通过作用于此类转运蛋白而发挥作用。

转运蛋白和离子通道根据他们运输离子方式的不同，被动或主动，可以分为：

• 逆离子浓度主动运输的离子泵

• 顺离子浓度被动运输的离子通道

离子泵又细分为以下两类：

• 初级主动运输转运蛋白，通常是跨膜ATP酶, 靠水解ATP提供能量来逆浓度运输离子

• 次级主动运输转运蛋白，靠的是主动转运其他物质时造成的电化学梯度来逆浓度运输离子

神经元离子通道是门控孔，其打开和关闭通常由电压或配体等因素调节。它们通常对钠、钾、钙等离子或非选择性阳离子通道具有选择性渗透性。神经元中的快速信号需要快速的电压敏感机制来关闭和打开孔。任何干扰膜电压的东西都会改变通道的开放，即使是通道门控特性的微小变化也会产生深远的影响。 

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