星形胶质细胞生物学功能分析 星形胶质细胞

星形胶质细胞生物学功能分析

关键词:星形胶质细胞；
突触消除；
免疫调节；
学习记 忆；
呼吸调节 中图分类号:R329.2 文献标识码:A 文章编 号:1674-2060(2016)03-0334-01 1AS的生物学功能 1.1AS的对神经元的作用 1.1.1营养修复作用2000年,Lu和Lau等[1]发现AS能合 成和分泌大量化学物质,如神经生长因子、神经递质、和细 胞因子,这些细胞因子对神经元的发育具有营养作用。2007 年,胡增�i等[2]研究表明AS可以通过谷氨酸-谷氨酰胺循 环、细胞内钙离子浓度的调节等方式来影响神经元的生物活 性和神经突触的可塑性。1.1.2诱导神经干细胞定向分化AS 与神经干细胞共同孵育使神经发生率显著提高。周向阳等人 研究了SD大鼠的AS对神经干细胞体外定向分化的影响。2000 年,SongH[3]等研究发现新生大鼠的神经干细胞与其海马AS 共同孵育能明显提高神经发生率,但与神经元共同孵育时,神经发生率几乎不变。1.1.3控制突触形成、功能和消除作 用2013年,斯坦福大学医学院研究人员在《nature》上公布 了一项AS的未知功能,AS通过选择性地除去突触,积极地修 整了神经细胞回路,它在决定新突触的确切生成位置和时间 上起着关键性的作用。2015年,Won[4]等针对人脑组织展开 研究进一步地证实了AS的这一作用:AS的突触吞噬行为是由 神经元活动所触发,一直持续到成年,在人类学习、回忆、情 感和运动的过程中,AS有可能对不断微调和重新装配脑回路 起重要的作用;AS功能不足和过度,可能是老年时回路重塑 能力丧失、阿尔茨海默氏症及帕金森病等神经退行性疾病中 大量突触破坏的基础。

1.2AS对疼痛的调节作用 近期,人们发现AS表面有细菌和病毒受体,以及大量神 经递质和调质的受体,鞘内注入细菌、病毒、神经递质和调 质可以致痛。2005年,李卉丽等[5]研究表明在疼痛刺激条件 下,脊髓水平AS的特异性标志物表达水平大大增加,表明脊 髓水平的AS和小胶质细胞可被痛刺激所激活,但具体机制不 清。

1.3免疫调节和神经炎症调节作用 2010年,XieL[6]的研究证实,AS调节中性粒细胞的功能, 使脑组织抵御细菌的感染,在神经系统病理条件下阻止细菌 通过血脑屏障。2015年,SofroniewMV[7]研究证实,AS可分泌 大量的促炎因子和抑炎因子,在中枢神经系统的炎症反应中发挥着至关重要的调节作用。

1.4对睡眠和学习记忆的调节作用 2011年5月,FlorianC[8]证实AS释放的腺苷是导致睡眠 不足时海马突触可塑性和记忆力下降的主要原因,这一成果 对临床上治疗睡眠不足导致的认知能力下降有推进作用。

PálB[9]等在2015年研究发现,AS膜内外电流的变化与皮质振 荡活动、记忆、学习或整体神经元的兴奋性直接相关。

1.5对呼吸的调节作用 2010年,GourineAV等[10]有了一项重大的新发现,即AS 在调节呼吸方面也发挥着关键作用。该研究证明,AS可以根 据不断变化的新陈代谢和活动需要调节呼吸强度,AS功能障 碍可能与新生儿猝死综合症或先天中枢性换气不足症有关。

2现状与展望 曾经我们认为AS仅仅是神经系统中处于从属地位的一 类细胞,而事实上AS从胚胎时期开始就伴随神经元终生并执 行十分重要的生物学功能。目前AS与神经元之间如何共同参 与上述功能的调节,作用机制是什么,通过那些信号传导通 路来实现,它与神经系统诸多疾病的发生有何准确联系,这 些疑问提示我们对AS生物学功能的研究还有非常广阔的空 间。

参考文献 [1]LauLT,YuACH,et.Astrocyteproduceandreleaseinterleu-kin-1,interleu-kin-6,tumormecrosisfactoralphaandi nter-ferom-gammafollowingtraumaticandmetabolicinjur y[J].JNeurotrauma,2001,18(3):351-359. [2]胡增�i，杨胜，周文霞，等，星形胶质细胞影响神 经突触可塑造的研究进展[J]军事医学科学院院刊，2007,31 （3）：279-281. [3]SongH,StevensCF,GageFH,et.Astrogliainduceneuroge nesisfromadultneuralstemcells[J].Nature.,2002,417(6 884):39-44. [4]Won-sukchuang,et,AstrocytesControlSynapseFormati on,Function,andElimination[J]， ColdSpringHarbPerspectBiol.2015;7(9):10.1101.. [5]李卉丽，秦绿叶，万有，等，疼痛研究的新亮点：
星形胶质细胞[J].生理科学进展药,2003,34(1):45-48. [6]LuokunXie,,EthanC,Poteet,WenjunLi,et.Modulationo fpoly-morphonuclearneutrophilfunctionsbyastrocytes[ J].JNeuroinflammation,2010.1186/1742-2094-7-53 [7]SofroniewMV,et,Astrocytebarrierstoneurotoxicinfl ammation[J],NatRevNeurosci2015May;16(5):249-63.[8]FlorianC,VecseyCG,HalassaMM,et.Astrocyte-derived ad-enosineandA1receptoractivitycontributetosleeplos s-induceddeficitsinhippocampalsynapticplasticityand memoryinmice[J].JNeurosci,2011,31(19):6956-62. [9]PálB,et,AstrocyticActionsonExtrasynapticNeuronalC urrents[J],FrontCellNeurosci.2015Dec9;9:474. [10]GourineAV,KasymovV,MarinaN,et.Astrocytescontrol breath-ingthroughpH-dependentreleaseofATP[J].Scienc e.2010,329(5991):571-5.