星形胶质细胞的生物学功能

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1、《生命的化学》2010年30卷1期·12·●MiniReviewCHEMISTRYOFLIFE2010，30(1)文章编号:1000-1336(2010)01-0012-06星形胶质细胞的生物学功能徐伟徐钤南方医科大学药学院、广东省新药筛选重点实验室，广州510515摘要：人类大脑由两类细胞组成：一类是神经元，另一类是神经胶质细胞。神经胶质细胞的数量约为神经元的10倍，但其作用长期以来一直被认为仅限于在神经元之间充当填充物，填满大脑中的剩余空间，同时为神经元提供营养。但近年来认识到神经胶质细胞的主要成员星形胶质细胞能够感知外界刺激，它的反应选择性甚至高于相邻神经元。神经元的反应活动很多都

2、要经过星形胶质细胞的介导才能完成。本文介绍了星形胶质细胞在神经调制、突触调节和神经血管系统偶联方面的一些新进展，以期在不久的将来对星形胶质细胞的功能有更深入的了解，并能应用于临床实践。关键词：神经元；神经胶质细胞；星形胶质细胞；功能；脑血流中图分类号：Q291几十年来一向认为星形胶质细胞是脑中的非兴神经调制是脑的一个基本过程，它调节突触传奋型支持细胞。然而，在最近20年中这个观念已发播、神经元网络的活性和行为。星形胶质细胞能够生了根本性的改变。目前认为这些细胞在各个区域察知神经元活性的水平，并释放出化学递质以影响中被分别组织起来，具有活性作用，特别是能调节神经元的功能。例如，最近发现星形

3、胶质细胞能调星形胶质细胞中“神经胶质递质”的释放，包括谷节神经元的兴奋性和产生体内平衡的可塑性。Fellin[3]氨酸等。这是星形胶质细胞以前不知道的功能。现认为对于神经元的功能方面，从单个突触的活性到在认为星形胶质细胞是脑的局部交通元件，能够发神经元网络的活性，星形胶质细胞发送到神经元的出各种调节信号，并能沟通神经元和血管系统的联信号是很重要的。Seth等[4]认为，星形胶质细胞的系[1]，形成神经胶质-血管系统网状结构，从而不功能很多，包括控制突触的形成和功能、大脑血管但形成了脑的结构，而且也构成了脑的联络途径、张力的调节、免疫调节、和成年时的神经生长。可塑性、和刺激的阈值。另外，星

4、形胶质细胞将皮神经元-星形胶质细胞之间的双向交流对于轴层和皮层下灰质区分为各个功能小区，这实际上形索传导、突触传播和信息处理都是必需的，所以对成了更高一级的神经胶质血管单位。通过相互协调于发育期和整个成年期内神经系统的正常功能都是的神经胶质的信号，这些高级单位可以与局部的神必要的。神经元-星形胶质细胞之间的信号(包括流经活动度和血流程度相配合。这样一来，星形胶质动的离子、神经递质、细胞粘附分子和特异性信号细胞就能够建立起成年脑功能上和结构上的构造单分子)都是从神经元的突触和非突触区释出的。与沿位[2]。着神经元链流动的系列信息流不同，星形胶质细胞1.星形胶质细胞在神经调制(neuromo

5、dulation)过程能通过细胞间的钙波和细胞间化学信使的弥散与其中的功能他星形胶质细胞进行交流。通过释出神经递质和其他细胞外信号分子，星形胶质细胞能够影响神经元收稿日期：2009-04-27的应激性、突触传播和协调神经元网络的活动[5]。作者简介：徐伟(1981-)，女，博士，讲师，E-mail:以前有关星形胶质细胞生理学的研究主要来自weixugd@gmail.com；徐钤(1925-)，男，博士，教授，通讯作者，E-mail:xuqianmail@163.com细胞培养和组织切片，我们很难知道完整的正常脑《生命的化学》2010年30卷1期●小综述·13·CHEMISTRYOFLIF

6、E2010，30(1)中星形胶质细胞的功能。而且，从不同形式的组织邻近星形胶质细胞中Ca2+浓度升高。激活的星形胶往往得到互相矛盾的结果[6-8]。感觉和行为状态如何质细胞又释出神经递质，包括谷氨酸和ATP。这些能决定星形胶质细胞的兴奋性，和如何能进而影响星形胶质细胞的递质反馈到突触前神经末稍上，能到脑的生理呢？这些问题用体外培养的实验是无法增强或减弱神经递质的进一步释放。星形胶质细胞解决的。一般要用荧光显微镜术，特别是双光子显释出的递质亦能直接刺激突触后神经元，产生兴奋微镜术才能真正研究完整的脑。性或抑制性反应。所以星形胶质细胞应视为突触处2.星形胶质细胞对突触的调节作用的活性参与者，

7、能够动态调节突触的传导[14]。星形胶质细胞的突起包围了很大一部分神经元已知星形胶质细胞在突触处能控制细胞外谷氨的突触，且绝大部分是谷氨酸能突触[9]。在脑皮层酸的浓度，但对如何清除沿着轴突途径的谷氨酸则中，一个星形胶质细胞的突起可能包围一百万个以知之不多，虽然有发生局部兴奋毒性的报告。上的突触，而且一个星形胶质细胞的范围通常不与Goursaud等[15]对培养的大脑白质(胼胝体)和灰质(皮另一个相重叠[10]，所以星形胶质细胞之间