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结状神经元

结状神经元(英语:Nodose Neuron),正式名称为 结状神经节神经元(Neuron of Nodose Ganglion),是位于迷走神经(Vagus Nerve)的下神经节(Inferior Ganglion),即结状神经节(Nodose Ganglion)内的假单极初级感觉神经元。它们是内脏感觉(Visceral Sensation)的主要传递者,将来自胸腔和腹腔大部分器官的机械化学渗透压感觉信息传入中枢神经系统,在维持内环境稳定和调控自主反射中至关重要。


1. 解剖学定位与结构

  • 位置:结状神经节是迷走神经的两个感觉神经节之一(另一个是颈静脉神经节),位于颈静脉孔下方、颅底附近。神经元胞体聚集于此形成神经节。

  • 神经元类型:属于假单极神经元。每个神经元发出一个轴突,该轴突在胞体附近分叉为两支:

    1. 外周支:加入迷走神经干,分布至外周靶器官(如心、肺、胃肠道、肝、胰等)的黏膜、肌层或特定感受器。

    2. 中枢支:投射至脑干孤束核(Nucleus of the Solitary Tract, NTS),在此与第二级神经元形成突触,中继感觉信息。

  • 神经支配:其外周纤维构成迷走神经感觉成分的主体,支配范围广泛,包括:

    • 心血管系统:监测血压(压力感受器)。

    • 呼吸系统:监测肺牵张(牵张感受器)、血气(化学感受器)。

    • 消化系统:监测胃肠张力、营养成分、pH值、激素水平。

    • 其他:肝、胰、肾等器官的状态。


2. 生理功能与感受器类型

结状神经元是功能高度特化的感受神经元,其末梢表达多种换能器分子,可将特定刺激转化为电信号。

感受器类型主要刺激靶器官/功能
机械感受器牵张、压力、张力胃、肠、血管、肺(调节胃容受性舒张肺扩张反射血压反射
化学感受器营养素(葡萄糖、氨基酸、脂肪酸)、pH、CO₂/O₂、激素(瘦素胆囊收缩素CCK肠、肝门脉、主动脉体、颈动脉体(调节摄食、消化、呼吸)
渗透压感受器渗透压变化肝门脉区(调节饮水与抗利尿激素释放)
伤害感受器组织损伤、炎症介质(组胺缓激肽感知内脏炎症与疼痛

3. 分子特征与信号转导

  • 离子通道与受体:神经元胞体和末梢表达多种关键分子,如电压门控钠/钾通道酸敏感离子通道(ASICs)、瞬时受体电位通道(TRP Channels,如TRPV1)、嘌呤能受体(P2X)以及各种G蛋白偶联受体(GPCRs,用于感知激素和营养素)。

  • 神经递质:主要释放谷氨酸作为中枢末梢的兴奋性递质。部分亚群可能共释放P物质降钙素基因相关肽

  • 神经营养因子依赖:发育和存活高度依赖胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族配体,通过RET受体酪氨酸激酶信号通路。


4. 在疾病与治疗中的意义

  • 自主神经功能紊乱:结状神经元功能异常与心力衰竭高血压胃肠动力障碍(如胃轻瘫)、肥胖糖尿病等代谢性疾病密切相关。

  • 神经调节疗法迷走神经刺激(Vagus Nerve Stimulation, VNS)已获批用于治疗耐药性癫痫难治性抑郁症,其起效机制部分依赖于激活结状神经元的中枢投射,调节脑干及更高位脑区的活动。

  • 炎症反射:结状神经元是“胆碱能抗炎通路”的传入支,感知外周炎症信号并反射性激活传出迷走神经,释放乙酰胆碱抑制巨噬细胞等免疫细胞,减轻全身炎症。这是治疗类风湿关节炎脓毒症等炎症性疾病的新靶点。

  • 脑-肠轴核心:作为肠道信号传入大脑的关键通道,在肠易激综合征炎症性肠病及情绪、认知的调节中居核心地位。


参考文献

  1. Berthoud, H. R., & Neuhuber, W. L. (2000). Functional and chemical anatomy of the afferent vagal system. Autonomic Neuroscience: Basic & Clinical, 85(1-3), 1–17.

  2. de Lartigue, G. (2016). Role of the vagus nerve in the development and treatment of diet-induced obesity. The Journal of Physiology, 594(20), 5791–5815.

  3. Chang, R. B., Strochlic, D. E., Williams, E. K., Umans, B. D., & Liberles, S. D. (2015). Vagal sensory neuron subtypes that differentially control breathing. Cell, 161(3), 622–633.

  4. Bonaz, B., Sinniger, V., & Pellissier, S. (2016). Vagal tone: effects on sensitivity, motility, and inflammation. Neurogastroenterology & Motility, 28(4), 455–462.

  5. Pavlov, V. A., & Tracey, K. J. (2012). The vagus nerve and the inflammatory reflex—linking immunity and metabolism. Nature Reviews Endocrinology, 8(12), 743–754.

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