第十六章 神经、精神疾病的生物化学幻灯片.pptVIP

第十六章　神经、精神疾病的生物化学 神经系统功能的正常运转所需条件：①神经细胞的外在环境，如脑脊液环境；②脑脊液环境的恒定，有赖于血脑屏障来维持；③神经细胞间的信号传递由神经递质及其受体共同完成，神经组织具有与其功能相适应的生物化学组成和代谢特点；④神经系统在其发生及神经网络构建过程中常需要神经生长因子和营养因子作用。 　　在血－脑之间有一种选择性地阻止各种物质由血人脑的“屏障”存在，称为血脑屏障。这一屏障将血液与脑细胞间液分隔开，使彼此不能直接流通。但脑细胞间液和脑脊液却连通一起，故常将脑脊液看成是脑细胞间液的储存库。因此，分析血液和脑脊液中成分的差异，可推知屏障的功能状况。 　与血浆相比，脑脊液的蛋白质浓度很低，主要来自血浆。从各种溶质的含量比较，人脑脊液除含有较血浆多的镁和氯外，其他成分均比血浆低，提示脑脊液不可能是血浆的不含蛋白质的单纯超滤液，应将它视为一种特殊的分泌液，由溶质跨越脑室脉络丛的上皮细胞进行主动转运并配合水的被动扩散而生成。正常人的脑脊液分泌速度为0.3－0.4ml／min，相当于尿生成速度的1／3,若估测正常成人脑脊液的总容积为100－150ml，则每天脑脊液总量约被置换3或4次。 2、脑脊液的功能①在中枢神经系统内脑脊液循环流动，可运送营养物质至脑细胞，并带走其代谢产物；②脑脊液充满蛛网膜下腔，对脑、脊髓产生浮力，似脑的“水垫” 起保护作用，可以避免震荡时对脑的冲击；③脑脊液是脑内触脑脊液神经元感受内环境变化如 PH、温度、化学成分（激素，离子）等的窗口，亦是其分泌激素的运输通道。④通过脑脊液循环，对调整颅内的压力有一定的作用。 1.血脑屏障的结构①脑毛细血管内皮细胞：脑的毛细血管内皮细胞薄，无窗孔，带负电荷，并含有大量的线粒体。②基膜：不能阻挡辣根过氧化物酶等的扩散,所以基膜不能起阻挡大分子的屏障作用。③血管鞘：阻挡一些大分子物质，有主动运输某些物质的功能。 2. 血脑屏障的选择通透性　　脂溶性物质易通过，大分子及带负电行较多的水溶性物质则较难通过。然而膜上有载体蛋白，可以有控制地将不易透过膜的物质转运达脑组织。溶质通过屏障的规律：①被动性扩散取决于分子的大小、静水压、脂溶性和电离程度；②载体运输是顺浓度梯度转运，不消耗能量；③主动转运是过浓度梯度运输，需消耗能量，运输方向可以是单向的，也可以是双向的。 BBB通透的选择性：(1)蛋白质不易通过;(2)高脂溶性物质可自由通透；方式为被动扩散;(3)低脂溶性分子转运由载体介导;(4)金属离子交换缓慢;(5)内皮中代谢调控转运。 　　神经组织中葡萄糖的浓度远低于血浆，但它却是神经组织最重要和实际上唯一有效的能量来源。神经组织的糖原含量亦低，这就意味脑的糖类储备很少有回旋余地。所以，血中葡萄糖的正常水平和通过扩散进入神经的少量磷酸己糖，是维持脑的日常功能运转所必需。神经组织的脑苷脂含有的半乳糖，在结构上可能起绝缘的作用。　　糖代谢方式主要为有氧氧化和无氧酵解（占90%～95%），其次为磷酸戊糖途径（占5%～10%）。缺氧时，丙酮酸、乳酸堆积可危害大脑功能。血糖过低时（如饥饿、大量注射胰岛素）可导致低血糖昏迷。 　　髓鞘脂、白质和灰质的脂类含量各展其干重的80%、60%和40%。脂类的构成中,中性脂肪很少，磷脂为主，并含有较多的糖鞘脂和胆固醇。糖鞘脂为神经组织的特殊脂，主要有两类：脑苷脂和神经节苷脂。脑脂类中大多数代谢缓慢，但磷脂酰胆碱和磷脂酰肌醇则转换较快。脑脂肪酸大部分在脑内合成,仅少量来自膳食。许多长链不饱和脂肪酸在脑内不能合成，依赖外源。脑内存在的氧化酮体的酶系，饥饿时酮体可部分替代葡萄糖供能。 　　蛋白质几乎占人脑干重的一半，灰质较白质富含蛋白质。脑的蛋白总量达37％。神经组织的蛋白质一般包括一种清蛋白，几种球蛋白，核蛋白和神经角蛋白等。中枢神经系统含有酸性蛋白质、钙调蛋白和神经白细胞素。脑中氨基酸有血液及糖代谢转变两个来源。其氨基酸池与其他组织不同，谷氨酸、天冬氨酸和相关的氨基酸含量较高（与氨基酸衍生为神经递质的代谢有关）。进入脑中的氨基酸可迅速被利用合成蛋白质。蛋白质的合成主要在细胞体进行，如大量的神经肽只能在细胞体合成但轴突中也可合成。 　　脑中RNA的含量特别高。 脑中RNA的代谢速度随神经的功能活动程度而变化： 在短期的强烈刺激之后RNA含量升高，但长期刺激后却趋于降低。脑中RNA含量随脑的特定功能细胞和区域分布而异。神经元胞体越大，RNA含量越高， 在胞浆中以多核糖体形式存在。脑中RNA含量高说明脑的功能和代谢活跃。 　　人脑的含水量约78％，灰质（神经细胞胞体为主）的含水量多于白质（神经纤维为主），脊髓的含水量约75％。离子呈现区域化的活跃转运。中枢神经系统，Na+-K+ATP酶集中分布在