星形胶质细胞在中枢感觉信息处理中的作用
星形胶质细胞:生理及病理

摘要:星形胶质细胞是一种特殊的胶质细胞,其数量超过神经元数量的五倍以上。
均散的分布于整个中枢神经系统(CNS),并在健全的CNS中发挥许多重要并且复杂的功能。
星形胶质细胞可以通过一个称作反应性星形胶质细胞增生的过程对CNS各种形式的损伤做出反应,这也成为CNS结构性病变的一个病理特征。
最近,在确定反应性星形胶质细胞增生的功能和机制方面以及确定星形胶质细胞在CNS疾病和病症中的作用方面取得了较大的进展。
反应性星形胶质细胞的分子库已经确定。
转基因小鼠模型用来研究体内反应性星形胶质细胞和胶质瘢痕形成的具体方面。
星形胶质细胞被确定参与特定临床病例实体。
反应性星形胶质细胞增生不是一个简单的全或无现象,而是由特定的信号控制的时情况而定的细微的、逐渐的、连续的变化。
这些变化发生在基因表达的可逆性改变和保护细胞和组织结构的细胞肥大,组织结构重排的持久瘢痕形成。
越来越多的证据指向反应性星形胶质细胞增生在因为缺失正常的星形胶质细胞功能或者拥有不正常的功能引起的CNS疾病中起着主要或者促进作用。
本文概述了(1)在健全CNS中星形胶质细胞的功能。
(2)反应性星形胶质细胞和胶质瘢痕形成的机制和功能。
(3)反应性星形胶质细胞可能导致或者促进特定CNS疾病和损伤的路径。
引言:普遍的观点认为星形胶质细胞在那些临床疾病和CNS结构性病变研究中的生物学和病理学机制(1)在神经组织中,星形胶质细胞支持胶质细胞成分(2)反应性星形胶质细胞是病变组织可信的和敏感的标志。
星形胶质细胞或者反应性星形胶质细胞的功能失调可能促成临床信号或者机制的呈现,导致一般考虑不到的CNS组织的病理学变化的发生。
然而,这些观点逐渐改变,对星形胶质细胞的生物学和病理学研究的兴趣逐渐增加。
在过去的25年里,星形胶质细胞在健全的中枢神经系统中负责各种各样的复杂的和重要的功能,包括通过神经回路在突触传递和信息加工的主要作用。
反应性星形胶质细胞增生和胶质瘢痕形成的机制和功能逐渐被阐明。
胶质细胞的概念

胶质细胞的概念胶质细胞(glial cells)是中枢神经系统(包括脑和脊髓)中的非神经元细胞,它们与神经元共同组成了神经组织。
虽然在过去,胶质细胞被认为只是神经元的支持细胞,但研究发现胶质细胞在调控神经元功能、维持神经环境稳态等方面起着重要的作用。
胶质细胞主要包括星形胶质细胞(astrocyte)、少突胶质细胞(oligodendrocyte)、微胶质细胞(microglia)以及室管膜细胞(ependymal cell)。
每种胶质细胞都在神经系统中有独特的功能。
1. 星形胶质细胞(astrocyte)是中枢神经系统中最常见的胶质细胞类型。
它们具有多个分支及星状形态,可通过脚突与神经元或血管相互连接。
星形胶质细胞具有很多功能,包括提供神经元代谢和能量所需的物质、调节神经元的环境pH 值、协助维持离子浓度平衡、形成血脑屏障(blood-brain barrier)以保护神经组织等。
2. 少突胶质细胞(oligodendrocyte)主要存在于中枢神经系统中,其主要功能是产生髓鞘。
髓鞘是由脂质物质包裹的多层绝缘物质,在神经元的轴突周围形成保护层和电气隔离层。
少突胶质细胞的突起覆盖并包裹多个神经元轴突,有效促进神经冲动的传导。
3. 微胶质细胞(microglia)是中枢神经系统中的免疫细胞。
它们具有免疫监测、炎症调节和清除死细胞和代谢产物等功能。
当神经系统受到损伤或感染时,微胶质细胞能够迅速被激活,迁移到受损区域以提供保护和修复。
4. 室管膜细胞(ependymal cell)主要存在于脑室内壁,负责产生脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)。
它们具有保护和支撑中枢神经系统的功能,并且可以通过纤毛运动来促进脑脊液的循环。
胶质细胞在中枢神经系统中的功能是多样且重要的。
它们不仅提供结构支持,还发挥重要的调节神经元功能的作用。
胶质细胞通过释放多种细胞因子和信号分子,能够调节神经元间的突触传递、神经元发育和成熟过程、突触可塑性等。
神经胶质细胞在中枢神经系统中的生理作用研究

神经胶质细胞在中枢神经系统中的生理作用研究神经胶质细胞,在中枢神经系统中多年以来都被认为只是参与支持神经元生存和维持神经系统内部环境的细胞。
但是,近年来的一些研究表明,神经胶质细胞在调节神经元的活动和神经可塑性中也发挥着非常重要的作用。
一、神经胶质细胞的分类和功能神经胶质细胞是神经系统中最丰富的细胞种类之一,大致分为星形胶质细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞和微胶质细胞等四大类。
每种类型的细胞都有着不同的形态和功能。
星形胶质细胞分为纤维型和原形型,大多数分布在灰质区域,通过其细长的纤维支持神经元,并参与调节神经元之间的信号传递。
少突胶质细胞是中枢神经系统中最常见的一种神经胶质细胞,与星形胶质细胞不同的是,少突胶质细胞只有极短的突起,在突起上有许多丝状结构,主要负责对周围环境的扫描和信息处理。
室管膜细胞是中枢神经系统中比较特殊的一类胶质细胞,主要存在于脑室和脊髓管的表面,紧贴着脑室内的血管,通过加强和加快血液-脑脊液-神经组织的信号转导,参与平衡中枢神经系统内环境的调节。
微胶质细胞最早是在视神经中发现的,由于其细小而且迷你式的形态而得名。
最近,研究表明微胶质细胞可以释放神经活性物质,并参与神经元间的通讯和信息加工。
虽然这四种类型的细胞都归为神经胶质细胞类别,但是它们的功能和作用是不完全一致的,这也为神经胶质细胞在神经元调节中的作用提供了巨大的多样性。
二、神经胶质细胞参与到神经元调节中的证据虽然神经胶质细胞在许多方面都和神经元有待进一步的研究,但是有许多证据表明神经胶质细胞参与到神经元调节中的作用是非常显著的。
1. 调节能量代谢:神经胶质细胞可能通过调节神经递质产生来影响葡萄糖代谢、储存和使用。
这可能会在神经元功能和神经可塑性的调节中发挥重要作用。
2. 参与突触可塑性调节:神经胶质细胞的改变和活动可能参与到神经元突触可塑性的调节过程中。
比如,研究发现,母乳喂养的婴儿和配方喂养的婴儿对于键盘上字母配对的反应时间的差异,可能与神经胶质细胞参与到视觉认知过程调节中有关。
小胶质细胞在中枢神经系统中的作用研究

小胶质细胞在中枢神经系统中的作用研究中枢神经系统是指大脑和脊髓,是控制人体生理和行为的核心。
与神经元一样,小胶质细胞也存在于中枢神经系统中。
在过去,人们把小胶质细胞看做是支持神经元的“背景细胞”,但随着相关研究的深入,人们发现小胶质细胞在中枢神经系统中扮演着极其重要的角色。
本文旨在探讨小胶质细胞在中枢神经系统中的作用及其研究进展。
1. 小胶质细胞的基本特征小胶质细胞是中枢神经系统中的一种胶质细胞,主要分布于脑脊液和脑室周围。
与神经元不同,小胶质细胞的形态呈星形,细胞体积较小,且数量比神经元多。
小胶质细胞具有多种功能,如垃圾清理、离子平衡、血管调节和维护神经元健康等。
其中最重要的功能是维持神经元的正常功能和生存状态。
2. 小胶质细胞对神经元的保护作用小胶质细胞通过删减神经元周围过多的突触连接,从而调节神经元之间的信号传递,保护神经元免受过度兴奋的侵害。
同时,小胶质细胞能够识别和吞噬神经元周围的细胞垃圾、死亡细胞和异常蛋白聚集体等有害物质,防止其对神经元产生损害。
此外,小胶质细胞还能够释放生长因子和营养物质,供应神经元正常生长所需。
当神经元受到切断或损害时,小胶质细胞可以扮演修复神经元的角色,并保护神经元免受炎症和免疫反应的伤害。
3. 小胶质细胞参与嗅觉和视觉系统的信号传递尽管小胶质细胞的数目比神经元多得多,但小胶质细胞对于神经元之间的信号传递有着重要的影响。
例如,在嗅觉和视觉系统中,小胶质细胞可以调节感觉神经元之间的同步性,从而影响感觉信息的处理和传递。
研究表明,在嗅觉和视觉系统中,小胶质细胞能够感受和响应神经元之间的同步性信号,进而调节神经元之间的信号传递和信息处理。
这也为我们认识嗅觉和视觉系统的信号传递过程提供了新的思路和研究途径。
4. 小胶质细胞与神经退行性疾病的相关性神经退行性疾病是指由神经元逐渐退化和死亡引起的疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病等。
小胶质细胞在神经退行性疾病中也扮演着重要的角色。
中枢神经系统的组织与功能

中枢神经系统的组织与功能中枢神经系统是人体最重要的组织之一,它包括大脑和脊髓。
中枢神经系统起着整合、传递和处理信息的重要作用,参与调控身体各系统的功能。
本文将探讨中枢神经系统的组织结构和功能特点。
一、中枢神经系统的组织结构中枢神经系统的组织结构复杂且精密。
整个系统由神经元和胶质细胞组成。
神经元是中枢神经系统的基本结构单位,负责信息的传递和处理。
它由细胞体、轴突和树突组成。
细胞体包含细胞核和细胞质,其中包含了合成和储存生物分子所需的结构和功能。
轴突是神经元的输出部分,负责将信息传递到其他神经元或组织器官。
树突则是接收其他神经元传递过来的信息。
胶质细胞主要负责提供支持和保护神经元。
它们包括星形细胞、少突胶质细胞和室管膜细胞等。
胶质细胞不直接参与信息的传递,但对于维持神经元正常运行起着重要的作用。
二、中枢神经系统的功能特点中枢神经系统的功能特点主要包括信息传递、整合和调控。
信息传递是中枢神经系统最基本的功能之一。
当外界刺激作用于感觉器官时,神经元会将信息通过电化学信号传递给脑部进行处理。
这种信息传递过程涉及到神经元之间的突触传递,通过神经递质的释放实现。
信息整合是指中枢神经系统对来自感觉器官的外界刺激进行分析、加工和综合。
在信息整合的过程中,神经元之间通过突触传递形成复杂的神经网络,实现对外界刺激的有序处理。
中枢神经系统还负责调控身体的各种功能,包括呼吸、循环、消化、运动等。
这些调控过程依赖于神经元之间的信息传递和整合,以及神经元与外周器官之间的联系。
三、中枢神经系统的相关疾病和研究领域中枢神经系统的组织和功能异常可能导致多种疾病的发生。
例如,神经元损伤可能引起神经退行性疾病,如帕金森病和阿尔茨海默病。
胶质细胞异常功能可能导致多发性硬化症等疾病。
对中枢神经系统的研究是神经科学领域的重要课题。
科学家们通过使用动物模型、细胞培养和分子生物学技术等手段,不断加深对中枢神经系统组织和功能的认识。
这些研究有助于揭示中枢神经系统发育、损伤修复和疾病发生等方面的机制。
脑胶质细胞在神经系统中的作用

脑胶质细胞在神经系统中的作用脑胶质细胞是一类具有支持性功能的神经细胞。
它们是星形胶质细胞的一种,是神经系统中非常重要的一类细胞,也是不可或缺的细胞。
脑胶质细胞的种类脑胶质细胞的分类方法有很多种,最常用的方法是根据其形态和功能进行分类。
根据形态,脑胶质细胞分为以下几种:1. 星形胶质细胞:这是脑胶质细胞中最常见的一种。
它们有很多短而粗的突起,像是一颗小星星。
这些突起可以与神经元和其他星形胶质细胞形成接触,帮助神经元传递信息。
2. 少突胶质细胞:这种细胞的突起比星形胶质细胞少,但比较细长。
它们主要参与调节神经元的活动,并能分泌一些生长因子,促进神经元的生长和发育。
3. 非星形胶质细胞:这些细胞不像星形胶质细胞那样有突起,而是像平坦的薄片。
它们主要负责维护脑血管的健康和功能。
4. 少突胶质细胞III型:这些细胞的形态在不同的区域有所不同,但它们主要参与神经元和突触的形成和塑性。
脑胶质细胞的功能脑胶质细胞的主要功能是支持神经元的生存和功能。
脑胶质细胞在神经系统中扮演着信息传递和调控的重要角色,同时还具有以下功能:1. 提供营养和氧气:脑胶质细胞可以通过血流为神经元提供氧气和营养物质,确保神经元的正常活动和生存。
2. 吸收和清除废物:这些细胞也可以代谢神经元产生的废物和毒素,使其变得不再有害。
同时,它们还能吞噬可能危害神经元的病原体和细胞垃圾。
3. 分泌物质:这些细胞能够分泌一些生长因子、细胞因子和神经递质,促进神经元的生长和发育,也可以抑制细胞凋亡和炎症反应。
4. 维护神经元间的联系:脑胶质细胞还可以通过突起,与周围的神经元形成联系,帮助神经元间传递信息和协调复杂神经功能。
脑胶质细胞的作用与疾病脑胶质细胞在神经系统中的作用非常重要。
研究表明,脑胶质细胞不仅支持神经元的正常生存和功能,而且还参与了许多神经系统的生理和病理过程。
例如,多发性硬化症就是由于脑胶质细胞和神经元之间的相互作用发生了改变,导致神经元出现了损伤和死亡。
不同胶质细胞的作用

不同胶质细胞的作用
胶质细胞是神经系统中的一类细胞,它们在神经系统的发育、维护和功能中起着重要的作用。
以下是一些不同类型胶质细胞的作用:
1. 星形胶质细胞:星形胶质细胞是胶质细胞中数量最多的一种。
它们对神经元提供支持和保护,并参与维持神经元周围的微环境。
星形胶质细胞还参与突触形成、神经元代谢和轴突导向。
2. 小胶质细胞:小胶质细胞是神经系统中的免疫细胞,它们在监测和应对中枢神经系统的损伤和感染方面发挥重要作用。
小胶质细胞可以吞噬病原体、细胞碎片和异常物质,并释放炎症介质。
3. 少突胶质细胞:少突胶质细胞主要负责形成和维持中枢神经系统中的髓鞘,髓鞘是包裹神经元轴突的绝缘层,有助于神经元信号的快速传导。
4. 施万细胞:施万细胞在周围神经系统中发挥重要作用,它们形成髓鞘并提供营养支持,以促进神经元的正常功能。
这些胶质细胞在神经系统中相互协作,共同维持神经元的健康和正常功能。
胶质细胞的异常或功能障碍与许多神经系统疾病相关。
星形胶质细胞的功能

星形胶质细胞的功能星形胶质细胞,也称为星形胶质细胞或星形胶质细胞,是中枢神经系统中最常见的胶质细胞类型之一,具有重要的生理功能。
它们的细胞形态呈星形,由中央细胞体和多个突触状突起组成。
星形胶质细胞主要存在于大脑和脊髓的灰质区域,例如神经元和突触周围。
首先,星形胶质细胞在维持神经元健康和生存方面起着重要的作用。
它们是神经元的邻居,通过吞噬和清除神经元周围的细胞间隙中的废弃物和毒素,保持神经元环境的清洁。
此外,星形胶质细胞还通过分泌细胞生存因子和神经营养因子来提供支持,帮助神经元维持其正常功能。
它们还在修复和再生神经元方面发挥着重要作用,促进神经元的恢复和再生。
其次,星形胶质细胞在维持神经元之间的通信和突触传递方面也发挥着关键作用。
突触是神经元之间传递信息的连接点,星形胶质细胞通过周围神经元的突触环绕形成突触环境,有助于神经元之间的信号传递。
它们按压突触,调节突触的稳定性和可塑性。
此外,星形胶质细胞还通过调节血脑屏障的通透性,维持神经元内外环境的稳定性。
这样一来,星形胶质细胞有助于优化神经元的信息传递和神经系统功能。
第三,星形胶质细胞在免疫反应和神经炎症方面也起着重要作用。
当中枢神经系统受到感染或损伤时,星形胶质细胞会释放一系列的细胞因子和炎症介质,参与免疫反应和炎症过程。
它们可以吸引和激活免疫细胞,如巨噬细胞和T细胞,来清除病原体和坏死细胞,并调节炎症反应的进程。
此外,星形胶质细胞还可以降低炎症因子的释放,减轻神经炎症对神经元的损害。
综上所述,星形胶质细胞在中枢神经系统中具有多种重要的功能。
它们维持神经元的健康和生存,促进神经元之间的通信和突触传递,参与免疫反应和神经炎症,并保护中枢神经系统的功能。
这些功能使得星形胶质细胞成为了中枢神经系统内重要的细胞类型,对于神经系统的正常功能发挥至关重要。
未来的研究将进一步揭示星形胶质细胞的分子机制和生理功能,为神经系统疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
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收稿日期:2011-03-16修回日期:2011-05-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(30870834);浙江省自然科学基金项目(Y2110057);浙江省医药卫生科学研究基金计划(2008A042);中央高校基本科研业务费专项资助项目(2010KYJD018).作者简介:孙缦利(1987-),女,硕士生,从事神经生理学研究.通讯作者:虞燕琴(1971-),女,博士,副教授,硕导,从事感觉系统研究;E-mail :yanqinyu@zju.edu.cn http :∥www.journals.zju.edu.cn /med DOI :10.3785/j.issn.1008-9292.2011.06.017星形胶质细胞在中枢感觉信息处理中的作用孙缦利,虞燕琴综述(浙江大学医学院基础医学系,浙江杭州310058)[摘要]在哺乳动物的中枢神经系统中,存在两种神经细胞———神经元和胶质细胞。
对于神经元的结构及其在信息处理和传递中的功能已经有了广泛而深入的研究,并且对其机制也了解得比较清楚。
而相对于神经元来说,胶质细胞是否以及怎样参与神经信息的整合、传输,还没有很系统的研究。
因为胶质细胞本身的电惰性,接受电刺激或机械刺激后不能像神经元那样发生动作电位,因此,很长一段时期内人们都认为胶质细胞的主要作用是支持和营养神经元,本身不具备信息传递和处理的功能。
近年来大量研究发现,胶质细胞和神经元一起共同参与神经系统中各项功能活动的调控。
胶质细胞,特别是星形胶质细胞在各种信息处理中起着重要作用。
文中以星形胶质细胞在中枢感觉信息处理中的作用为主题作一综述。
[关键词]诱发电位,躯体感觉;星形胶质细胞;突触;感觉信息处理[中图分类号]R 338[文献标志码]A [文章编号]1008-9292(2011)06-0673-07Role of astrocytes in sensory processing in central nervous systemSUN Man-li ,YU Yan-qin (Department of Physiology ,College of Medicine ,Zhejiang University ,Hangzhou 310058,China )[Abstract ]There are two types of cells in the central nervous systems (CNS )of mammals-neurons and glia.The structure and function of neurons have been thoroughly studied ;while the role of glia in information processing has not been systematically studied because they cannot produce action potentials like neuron.During the past decades ,glial cells were considered to play a supportive role in CNS instead of information processing.Recently ,a variety of studies suggest that glial cells are actively involved in the regulation of brain function associated with neurons.Glial cells ,especially astrocytes play important roles in different sensory processing.In the present article ,we review the role of astrocytes in sensory processing in the CNS.[Key words ]Evoked potentials ,somatosensory ;Astrocytes ;Synapses ;Sensory processing[J Zhejiang Univ (Medical Sci ),2011,40(6):673-679.]第40卷第6期2011年浙江大学学报(医学版)JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY (MEDICAL SCIENCES )Vol 40No 62011外界环境在生物进化生活过程中起着非常重要的作用,仅次于基因的影响。
而生物体对于外界环境的适应,在微观条件下表现为生物体内各种细胞的活动。
在哺乳动物的中枢神经系统中,存在两种神经细胞———神经元和胶质细胞。
对于神经元的结构及其在信息处理和传递中的功能已经有了广泛而深入的研究,并且对其机制也了解得比较清楚。
这主要是因为神经元具有的两个主要的特性,兴奋性和传导性。
在受到刺激后,神经元膜上可以产生动作电位,这种电位可以通过电生理技术记录到,根据电位变化来分析神经元在信息处理中的作用。
而相对于神经元来说,胶质细胞在外界环境变化时是怎样参与神经信息的整合、传输的还没有很系统的研究。
因为胶质细胞本身的电惰性,接受电刺激或机械刺激后不会发生动作电位,因此很长一段时期内人们都认为胶质细胞是一类惰性细胞,像“胶水”一样粘附在神经元周围,其主要作用是支持和营养神经元,本身不具备信息传递和处理的功能。
随着各种实验技术的发展运用,现在越来越多的实验证据支持胶质细胞在调节突触活动、信息处理中也有重要作用,并非是传统的认为只起营养支持神经元的作用[1]。
特别是在钙成像技术的成功发展运用后,可以在在体情况下实现对动物体内胶质细胞内钙信号的直接观察,这是一个很重要的进步。
因为胶质细胞的兴奋主要表现为胞内钙浓度的升高[2-4],所以,钙成像技术的发展对于在体条件下的胶质细胞的研究有至关重要的促进作用,对胶质细胞的功能研究越来越深入。
胶质细胞包括中枢神经系统的星形胶质细胞(astrocyte )、少突胶质细胞(oligodendrocyte )、小胶质细胞(microglia cell ),和周围神经系统中的包绕轴索形成髓鞘的施万细胞(Schwann cell )、脊神经节中的卫星细胞(satellite cell )等。
其中以星形胶质细胞的数量最多,体积最大,对它的研究也最多。
文中就以星形胶质细胞在中枢感觉信息处理中的作用作一综述。
1星形胶质细胞的结构及其膜上表达的蛋白和通道星形胶质细胞是胶质细胞中体积最大的一种,胞体呈星形。
由胞体伸出许多长而分支的突起,突起的末端常膨大形成脚板或称终足,既与脑内毛细血管壁也与神经元形成紧密联系,被认为对支持和营养神经元起重要作用,并参与血脑屏障的形成。
上世纪70年代以后,当胶质细胞培养和膜片钳技术得到成熟的运用后[5],科学家们发现,和神经元类似,胶质细胞上也表达有不同的离子通道及各种转运体、受体,通过对这些离子通道及转运体、受体的研究,使人们对胶质细胞在神经系统中的作用有更深入的了解。
1.1星形胶质细胞上的离子通道星形胶质细胞上主要表达K +、Na +和Ca 2+通道。
在培养的细胞和脑片上,大量的电生理[6]、免疫组化[7-8]实验数据证明,星形胶质细胞上存在有K +、Na +通道。
经典的概念认为K +外流是动作电位产生的标志,而Na +通道又是存在于兴奋性细胞膜上的一种通道,但胶质细胞是非兴奋性的,这似乎有些矛盾。
有研究表明,在病理条件下(癫痫或者胶质瘤),当受到刺激时,星形胶质细胞上的K +、Na +通道表达会大量增加,从而产生类似于动作电位的反应[9]。
这说明星形胶质细胞并非完全懒惰,虽然在生理条件下是不会产生动作电位,在某种程度上还是有电活性的。
星形胶质细胞之间存在广泛的缝隙连接,这种电活性可以通过缝隙连接向周围其他星形胶质细胞扩散,形成局部电流回路[10]。
有研究报道星形胶质细胞在激活神经递质释放G 蛋白偶联受体之后,细胞内Ca 2+的浓度会提高[11]。
这种观点说明,星形胶质细胞不仅有神经兴奋的形式,而且可能是大脑信息处理的积极参与者。
最近几年,人们对星形胶质细胞内钙升高在神经生理学上的功能,尤其是在调节突触活动方面的研究逐渐深入。
1.2星形胶质细胞上表达的受体和转运体星形胶质细胞膜上表达的受体主要有离子型谷氨酸受体(AMPA 受体[12-13]和NMDA 受体[14])、代谢型谷氨酸受体(mGluR )[15]、γ-氨基丁酸受体(GABA 受体)[16]和P2Y 受体[17]等。
通过这些受体,星形胶质细胞可接受来自邻近的神经元、胶质细胞及本身分泌的信号,并·476·浙江大学学报(医学版)第40卷通过自身功能、代谢和形态改变,影响神经系统的整体功能。
星形胶质细胞还表达有多种神经递质的转运体,如谷氨酸转运体[18],通过其表达的转运体吸收突触释放的相应的神经递质,以保持中枢系统的稳态。
2星形胶质细胞和神经元之间的相互作用近年来很多研究表明,星形胶质细胞和神经元之间的相互作用在调节突触功能和可塑性方面发挥着重要的作用。
突触活动增加后,释放谷氨酸到突触间隙[19-20],星形胶质细胞上表达有谷氨酸受体和转运体,将突触间隙中多余的谷氨酸及时转运到胞内,在经过谷氨酸-谷氨酰胺循环后,释放出的谷氨酰胺又被转送到神经元,作为谷氨酸的前体参与下一次的突触活动。
另外,神经元兴奋后,会提升胞外钾离子浓度,而邻近的星形胶质细胞感受到这种浓度变化后发生去极化,细胞内钙升高,星形胶质细胞兴奋后会释放一些胶质递质,如ATP、D-丝氨酸[21-22],从而反馈调节神经元突触活动和可塑性。
有实验表明,给予神经元低频串刺激(10 Hz,1s)能够激活附近星形胶质细胞释放ATP,其快速降解产物腺苷,可以扩散到邻近突触而介导突触短时程抑制(STD)[23]。
而神经元在高频刺激下,能够兴奋星形胶质细胞释放D-丝氨酸,作为NMDA受体的共激动剂,异化神经元突触反应长时程增强(LTP)的诱导[24]。
与此同时,因为胶质细胞之间、胶质细胞与神经元之间可以通过缝隙连接相连[25],因此星形胶质细胞的兴奋可以通过缝隙连接传播到周围的胶质细胞及神经元。
星形胶质细胞释放的ATP能够在突触的微环境中激活突触前P2Y 受体而抑制神经元突触反应。
另有研究表明,星形胶质细胞上也表达有P2Y受体,ATP通过作用于P2Y受体引起星形胶质细胞递质的释放以及胞内钙浓度的升高[26],进而调节突触传递效能[27]。