軸漿運輸

軸漿運輸是神經元的基本活動。細胞內合成的物質可以順向從胞體運輸到末梢,也可以逆行把末梢吸收的物質運輸到胞體。利用軸漿運輸可以追蹤和標定細胞的胞體。

基本介紹

  • 中文名:軸漿運輸
  • 外文名:axoplasmic transport
  • 特點:耗能,轉運速度可以調節
  • 形狀:液體
  • 作用:流動發揮物質運輸
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簡介

軸漿運輸是雙向性的,包括順向轉運和逆向轉運。順向轉運又分快速轉運和慢速轉運,含有遞質的囊泡從胞體到末梢的運輸屬於快速轉動,而一些骨架結構和酶類則通過慢速轉運。
軸漿運輸的特點:耗能,轉運速度可以調節。

內容

順向運輸與逆向運輸

神經元細胞體軸突是一個整體,胞體和軸突之間必須經常進行物質運輸和交換。實驗證明,軸突內的軸漿是經常在流動的。軸漿流動是雙向的,一方面部分軸漿由胞體流向軸突末梢,另一方面部分軸漿由軸突末梢反向流向胞體。胞體內具有高速度合成蛋白質的結構,其合成的物質借軸漿流動向軸突末梢運輸;而反向的軸漿流動可能起著反饋控制胞體合成蛋白質的作用。在組織培養或在體的神經纖維中,用顯微鏡觀察確實見到軸漿內顆粒具有雙向流動的現象。用同位素標記的胺基酸注射到蛛網膜下腔中,可以見到注射物質首先被神經元的細胞體攝取,而在胞體內出現,然後逐漸在軸突近端軸漿內出現,最後在遠端軸漿內出現,說明軸漿在流動。如果軸突中斷,軸漿雙向流動被阻斷,則遠側斷端和近側斷端及胞體都受到影響。

快速運輸與慢速運輸

目前知道,自胞體軸突末梢的軸漿運輸(順向)分兩類。一類是快速軸漿運輸,指的是具有膜的細胞器(線粒體遞質囊泡、分泌顆粒等)的運輸,在猴、貓等動物的坐骨神經內其運輸速度為410mm/d。另一類是慢速軸漿運輸,指的是由胞體合成的蛋白質所構成的微管微絲等結構不斷向前延伸,其他軸漿的可溶性成分也隨之向前運輸,其速度為1-12mm/d。

機制

軸漿流動的機制目前還不十分清楚。在缺氧、氰化物毒化等情況下,神經纖維有氧代謝擾亂使ATP減少到50%以下時,快速軸漿運輸流動即停止,說明它是一種耗能過程。有人提出與肌肉收縮滑行理論相似的假說,來解釋快速軸漿流動。這種運輸是通過一種類似於肌凝蛋白驅動蛋白(kinesin)而實現的。驅動蛋白具有一個桿部和兩個呈球狀的頭部。桿部可連線被運輸的細胞器;頭部則構成橫橋,具有ATP酶活性,並能與微管上的結合蛋白相結合。當一個頭部結合於微管時,ATP酶被激活,橫橋分解ATP而獲能,使驅動蛋白的頸部發生扭動,另一個頭部即與微管上的下一個位點結合,如此不停地交替進行,細胞器便沿著微管而被輸送到軸突末梢。慢速軸漿運輸則是指隨著微管和微絲等結構的不斷向前延伸,軸漿的其他可溶性成分也隨之向前運輸。
目前對由軸突末梢向細胞體方向的逆向軸漿流動了解得比較少。這種逆向流動的速度約為快速順向運輸速度的一半左右,約為205 mm/d,由動力蛋白(dynein,也稱原動蛋白)將一些物質從軸突末梢向胞體方向運輸。神經生長因子就是通過這種運輸方式而作用於神經元胞體的。有些病毒(如狂犬病病毒)和毒素(如破傷風毒素),以及用於神經科學實驗研究的辣根過氧化酶,也可在末梢被攝取,然後被逆向運輸到神經元的胞體。

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