第一节　神经发育过程简介

一、神经发育过程

哺乳动物中枢神经系统从胚胎最外层的外胚层组织发育而来。在人类胚胎发育的第3周，神经外胚层出现并沿着胚胎背侧形成神经板。神经板是中枢神经系统大多数神经元和胶质细胞的来源。沿着神经板长轴形成凹槽，并且在发育的第4周，神经板自身缠绕形成神经管，其中充满脑脊液。随着胚胎发育，神经管前部形成一系列称为“脑泡”的突起，这些脑泡发育成脑的主要解剖区域：前脑、中脑和后脑。早期的脑泡扩大并进一步分化为端脑（未来的大脑皮质和基底神经节）、间脑（未来的丘脑和下丘脑）、中脑（未来的丘脑）、后脑（未来的脑桥和小脑）和末脑（未来的髓质）。充满脑脊液的中央腔室从中脑连续分布到脊髓，然后构成了中枢神经系统发育中的脑室系统。因为神经管会发育成大脑和脊髓，在发育的这个阶段任何突变都可能会导致致死性畸形（如无脑畸形）或终身残疾（如脊柱裂）。在此阶段，神经管的壁层包含神经干细胞，会分裂很多次，由它们驱动大脑生长。逐渐地，一些细胞停止分裂并分化成神经元和神经胶质细胞，成为神经系统的主要细胞。新生成的神经元迁移到正在发育的大脑的不同部分，组成不同的大脑结构。一旦神经元到达其特定区域位置，就会延伸出树突和轴突，使神经元通过这些结构的突触与其他神经元进行通信。神经元之间的突触通信导致功能性神经通路的建立，可以介导感觉和运动处理，并且是行为的基础。

二、趋化因子参与神经发育过程的机制及生物学意义

在神经系统，趋化因子及其受体不仅受炎症的诱导性表达，而且在生理情况下也存在结构性表达，它们与神经元的分化和迁移密切相关，并在细胞凋亡与存活、细胞活化和血管发生以及细胞增殖中发挥重要的调节作用，而神经发生和神经细胞迁移是神经系统发育的必要条件，表明趋化因子参与神经系统的发育过程［2］。脑内趋化因子及其受体并非均匀分布，主要分布于下丘脑、伏隔核、齿状回、侧脑室的室下区、边缘系统、海马、丘脑、皮质、中间带、嗅球及小脑的胶质细胞和神经元，调节少突胶质细胞的成熟及髓鞘的形成，并能影响轴突的生长和神经元的存活。不同的趋化因子在不同脑区分布的特异性和一过性出现，表明趋化因子的特殊意义及其在发育过程中的重要作用，这是研究神经系统趋化因子的关键。

不同的趋化因子在不同的脑区、不同的发育阶段作用于不同的细胞群，因此，在神经系统发育中可能需要多种趋化因子的相互协同或相互制约。目前，大多数趋化因子在神经系统发育中的作用机制尚未完全阐明，但通过以往研究的结果推测，在神经系统发育过程中，许多重要趋化因子的功能异常均可导致神经系统的发育障碍，产生先天性大脑、小脑功能异常，如智力低下、平衡失调等［3］。同时，进一步对各种趋化因子之间的协同或制约作用以及同一族趋化因子在神经系统发育不同阶段的作用进行研究，不仅是神经科学研究的重要课题之一，而且可以为小儿智力低下、儿童精神分裂症等疾患的病因研究提供重要的依据，进而在关键发育时期，以某些趋化因子为靶点，对趋化因子功能进行一过性调节的方法，能否有助于某些神经系统疾患的改善，是有待于进一步深入研究的问题。