第一節　神經發育過程簡介

一、神經發育過程

哺乳動物中樞神經系統從胚胎最外層的外胚層組織發育而來。在人類胚胎發育的第3周，神經外胚層出現并沿著胚胎背側形成神經板。神經板是中樞神經系統大多數神經元和膠質細胞的來源。沿著神經板長軸形成凹槽，并且在發育的第4周，神經板自身纏繞形成神經管，其中充滿腦脊液。隨著胚胎發育，神經管前部形成一系列稱為“腦泡”的突起，這些腦泡發育成腦的主要解剖區域：前腦、中腦和后腦。早期的腦泡擴大并進一步分化為端腦（未來的大腦皮質和基底神經節）、間腦（未來的丘腦和下丘腦）、中腦（未來的丘腦）、后腦（未來的腦橋和小腦）和末腦（未來的髓質）。充滿腦脊液的中央腔室從中腦連續分布到脊髓，然后構成了中樞神經系統發育中的腦室系統。因為神經管會發育成大腦和脊髓，在發育的這個階段任何突變都可能會導致致死性畸形（如無腦畸形）或終身殘疾（如脊柱裂）。在此階段，神經管的壁層包含神經干細胞，會分裂很多次，由它們驅動大腦生長。逐漸地，一些細胞停止分裂并分化成神經元和神經膠質細胞，成為神經系統的主要細胞。新生成的神經元遷移到正在發育的大腦的不同部分，組成不同的大腦結構。一旦神經元到達其特定區域位置，就會延伸出樹突和軸突，使神經元通過這些結構的突觸與其他神經元進行通信。神經元之間的突觸通信導致功能性神經通路的建立，可以介導感覺和運動處理，并且是行為的基礎。

二、趨化因子參與神經發育過程的機制及生物學意義

在神經系統，趨化因子及其受體不僅受炎癥的誘導性表達，而且在生理情況下也存在結構性表達，它們與神經元的分化和遷移密切相關，并在細胞凋亡與存活、細胞活化和血管發生以及細胞增殖中發揮重要的調節作用，而神經發生和神經細胞遷移是神經系統發育的必要條件，表明趨化因子參與神經系統的發育過程［2］。腦內趨化因子及其受體并非均勻分布，主要分布于下丘腦、伏隔核、齒狀回、側腦室的室下區、邊緣系統、海馬、丘腦、皮質、中間帶、嗅球及小腦的膠質細胞和神經元，調節少突膠質細胞的成熟及髓鞘的形成，并能影響軸突的生長和神經元的存活。不同的趨化因子在不同腦區分布的特異性和一過性出現，表明趨化因子的特殊意義及其在發育過程中的重要作用，這是研究神經系統趨化因子的關鍵。

不同的趨化因子在不同的腦區、不同的發育階段作用于不同的細胞群，因此，在神經系統發育中可能需要多種趨化因子的相互協同或相互制約。目前，大多數趨化因子在神經系統發育中的作用機制尚未完全闡明，但通過以往研究的結果推測，在神經系統發育過程中，許多重要趨化因子的功能異常均可導致神經系統的發育障礙，產生先天性大腦、小腦功能異常，如智力低下、平衡失調等［3］。同時，進一步對各種趨化因子之間的協同或制約作用以及同一族趨化因子在神經系統發育不同階段的作用進行研究，不僅是神經科學研究的重要課題之一，而且可以為小兒智力低下、兒童精神分裂癥等疾患的病因研究提供重要的依據，進而在關鍵發育時期，以某些趨化因子為靶點，對趨化因子功能進行一過性調節的方法，能否有助于某些神經系統疾患的改善，是有待于進一步深入研究的問題。