星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系研究进展

星形胶质细胞As为中枢神经系统内多种胶质细胞中的一种.在正常中枢神经组织中,胶质细胞与神经元的比例是10:1~50:1,而星形胶质细胞在脑内数目最多,是中枢神经系统中最主要的大胶质细胞,并具有复杂多样的结构与功能.神经元-星形胶质细胞作为神经系统功能单位,它们之间的相互作用在中枢神经系统中非常重要,参与了中枢神经系统从胚胎发生到老化的各个活动,贯穿了神经元的整个发育过程.随着对中枢神经系统疾病病理机制和治疗手段的深入研究,人们认识到在神经系统发育、突触传递、神经组织修复与再生、神经免疫及多种神经疾病的病理方面都与星形胶质细胞密不可分.对星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系进行了较为系统的阐述,以期为相关疾病的临床治疗提供参考.     

小胶质细胞在不同炎性环境下亚型和功能的演变及其意义

近年来随着对多种神经系统炎性变性病如阿尔茨海默氏病(AD)、帕金森氏病(PD)和多发性硬化(MS)等发病机制的深入研究,显示脑内慢性免疫炎症反应可能是其重要病理特征之一,而小胶质细胞在其中所起的重要作用也日益受到人们的关注。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的重要组成部分,同时又是脑内的主要免疫效应细胞。正常成年人脑中,小胶质细胞处于相对静息状态,而在免疫炎性反应过程中,小胶质细胞显示激活的细胞形态,在向病灶区移行的同时,可以产生神经毒性分子和神经营养因子,具有致炎和抗炎的作用。因此小胶质细胞的双重性对于理解疾病的发生发展,以及寻找疾病的治疗靶点具有极其重要的理论和实际意义。     

阿片成瘾中的神经免疫机制

综述小胶质细胞参与阿片类物质成瘾行为的细胞和分子机制,以及神经免疫抑制剂防治阿片成瘾的研究进展。阿片类物质成瘾是严重的医学和社会问题。目前针对阿片成瘾的研究主要集中在神经元,戒毒药物也主要针对阿片受体,然而其效果有限。神经元不是神经通路的唯一组分,神经小胶质细胞占中枢神经系统细胞总数的10%~15%,然而其作用和功能一度被忽视。阿片能激活Toll样受体4(TLR4),活化小胶质细胞,分泌大量炎症因子,从而调节奖赏信号通路,增加神经元兴奋性,参与成瘾行为的形成和表现。研究调节性神经免疫因子以及它们所造成神经炎症反应,将为理解阿片所造成的大脑功能改变和成瘾行为提供新的思路。     

小胶质细胞内的钙离子信号的研究进展

细胞内钙离子(Ca~(2+))对多种生理活动均具有一定的调节作用,它可影响神经递质释放和细胞兴奋性.细胞内钙离子浓度([Ca~(2+)]i)受到多方面调控,[Ca~(2+)]i的变化是重要的信号转导方式之一.小胶质细胞是中枢神经系统中固有的免疫细胞,它们对脑损伤、脑炎症和多种神经退行性疾病有先天性的免疫应答.除了在疾病发生发展中的作用,小胶质细胞也在很大程度上参与了神经元网络的发育和脑组织稳态的维持.受体介导的钙离子信号的传递,是包括小胶质细胞在内的所有细胞中最普遍的信号转导机制.小胶质细胞功能变化与小胶质细胞内钙离子信号的变化密切相关,对小胶质细胞内钙离子信号的研究具有重大的意义.     

视网膜向大脑传输抑制信号

正一直以来,生物学家们都认为,眼睛和大脑只靠一条信息通路进行"交流"。但一项于2020年4月30日发表在Science上的研究却发现,视网膜上的一部分神经元会选择一条此前从未发现的新路径向大脑传送信息。和视锥细胞等光感受细胞一样,视网膜神经节细胞(RGC)也能将光信号传送至大脑。但与光感受细胞不同的是,神经节细胞大多不参与视觉成像,而是调解昼夜节律等与光线有关的非成像行为。在新发现     

中枢神经系统来源的HMGB1表达模式和释放特征

目的:阐明生理病理状态下,中枢神经系统(CNS)来源的高迁移率族蛋白1(HMGB1)细胞定位、亚细胞定位和释放特征.方法:使用Western Blot和细胞免疫荧光双标记法检测HMGB1在细胞株(U87, BV2和N2a)和原代星形胶质细胞、神经元的表达模式和释放特征.用PTX和/或ATP处理培养细胞,Western Blot检测浓缩上清中HMGB1蛋白表达,台盼蓝拒染法检测细胞的生存率.结果:HMGB1定位于U87、BV2、N2a,原代星形胶质细胞和神经元的细胞核,位于目的条带25 KDa位置. PTX和/或ATP能诱导U87和BV2主动分泌HMGB1,N2a细胞被动释放HMGB1.结论:生理状态下,星形胶质细胞、小胶质细胞和神经元细胞核表达HMGB1,属于HMGB1来源,HMGB1具有CNS释放特征.     

胶质细胞与药物成瘾

药物成瘾是一种慢性和复发性脑病.传统的观念认为胶质细胞在药物成瘾中仅起辅助作用.目前发现胶质细胞上存在众多的神经递质受体和转运体,且能分泌多种氨基酸、多肽、神经营养因子及炎症因子,对神经递质的代谢、神经冲动的传导以及突触的调节等起着重要的作用；且胶质细胞在药物成瘾中发生极大变化.对中枢神经系统中的星形胶质细胞、小胶质细...     

大鼠骨髓间充质干细胞视网膜下移植观察

观察了骨髓间充质干细胞(MSC)在视网膜下移植后的定位以及分化后的蛋白表达情况.将体外培养的雄性大鼠MSC移植于成年大鼠视网膜下,4周后取眼球做石蜡切片并用Y染色体鉴定;将MSC用重组腺相关病毒AAV-gfp感染后移植,4周后在荧光显微镜下观察眼球冰冻切片中绿色荧光蛋白(GFP)的表达;并用4',6-二脒-2-苯基吲哚(DAPI)标记的MSC进行视网膜下移植,分别于10,20,35和50 d后观察DAPI荧光分布,并在阳性的连续切片上做神经元核(Ne-uN),神经元特异性烯醇化酶(NSE),胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和角蛋白(CK)免疫组化染色.结果显示,光学显微镜下Y染色体原位杂交观察,荧光显微镜下GFP观察及DAPI观察均发现来源于MSC的阳性细胞融入了原来的视网膜结构,这些细胞分布于视网膜色素上皮层、视细胞层、双极细胞层及节细胞层,细胞形态结构与周围视网膜相似;DAPI标记观察表明,移植后至50 d无细胞增生,50 d后阳性细胞数量和分布范围缩小.免疫组织化学染色发现阳性区域的细胞NeuN,NSE,GFAP和CK的表达与周围组织相同.3种标记方法检测到的视网膜结构完整,但某些区域的细胞排列不整齐.上述结果表明,MSC在视网膜下移植后可与原视网膜结构相融合,MSC具有分化为类视网膜结构的能力.     

动物进化程度决定脑细胞总量

大脑是由两类细胞组成的,即神经元和胶质细胞。随着生物进化程度的升高,胶质细胞占脑内细胞总量的比例也增加,但很久以来有关胶质细胞的研究都没有受到重视。胶质细胞被认为只对神经元起营养支持作用,而对神经信号的传递和处理不起作     

RNA抑制技术在神经干细胞研究中的应用

神经干细胞是在神经系统中发现的一种可以再生的细胞，不仅具有自我复制能力，还可以分化为神经元、星状胶质细胞和少突胶质细胞，对研究神经退行性疾病和神经系统的发育过程产生很大的影响，因而在国际上形成了一个研究热点，但其增殖、分化乃至迁移的机制仍有待解决，RNA抑制技术是目前流行的基因沉默法，利用导入小片段核酸进入细胞，对特定基因表达的翻译阶段进行抑制，从而观察基因对细胞的影响，该文在已获得分化相关基因的基础上，利用RNA干扰(RNAi)和反义RNA(antisense RNA)法检测几个基因对神经干细胞的影响。     

一些神经营养因子对神经干细胞的增殖和分化的影响

胚胎和成年哺乳动物脑内存在能分化为神经元和神经胶质细胞的细胞干细胞,从成年脑和胚脑分离的神经干细胞能在体外分裂并进一步分化成神经元和胶质细胞,许多生长因子,如成纤维细胞生长因子和表皮生长因子等都参与了这一分裂、分化过程。对神经干细胞的增殖及分化产生一定的影响,但在不同的情况下,它们对增殖及分化的作用不同。     

电针预处理对老龄大鼠长期术后认知功能障碍影响及相关机制

术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)是老年人群常见的并发症。一种胆碱能依赖信号,α7-烟碱乙酰胆碱受体(α7-nAChR),已被认为在各种神经系统疾病中调节认知过程。为探讨电针预处理是否能改善老龄大鼠术后长期认知功能障碍以及其可能机制。通过将60只清洁级雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠(20月龄)随机分为5组(样本数n=12):假手术组(S组)、模型组(M组)、电针组(EA组)、银环蛇毒+电针组(Y+EA组)、银环蛇毒+模型组(Y+M组)。在术后30 d后,分别对各组采用新物体识别实验评价认知功能,采用尼氏(Nissl)染色检测神经元数量,免疫荧光检测小胶质细胞活化、蛋白质印迹法(Western blot)检测海马IL-6、NF-κB和IL-1β的水平。实验结果表明：电针预处理增加了对新物体的探索,恢复了大鼠术后神经元的数量,降低了小胶质细胞激活,降低海马炎性因子蛋白表达,而α-BGT部分逆转了电针的作用。可见电针预处理改善了老龄大鼠长期术后认知功能障碍和海马炎症,其机制可能与激活α7nAChR介导的胆碱能抗...     

Yap 1对少突胶质细胞发育调控的研究

少突胶质细胞在中枢神经系统中负责围绕神经元轴突形成髓鞘来加快神经冲动的传导.Yap1作为Hippo信号通路的下游关键因子之一,参与众多器官和细胞的发育过程.为探究Yap1介导的Hippo信号通路是否参与少突胶质细胞的发育,在小鼠的少突胶质细胞中条件性敲除Yap1基因,并通过原位杂交、免疫荧光等方法检测了突变小鼠少突胶质细胞的发育情况.结果发现,缺失Yap1基因的少突胶质细胞的发育不受影响,说明Yap1基因并不是少突胶质细胞发育的必需基因.     

读者之声

正神经胶质细胞真的能生成牙齿吗牙齿是人类最坚固的器官,也是咀嚼、摄取食物所必需的器官。形成牙齿的细胞被称为成牙细胞,传统观点认为,成牙细胞源自于牙髓内的间充质干细胞。而神经胶质细胞是广泛分布于中枢神经系统以及外周神经系统内的,起着支持和滋养神经元作用的一大群细胞。牙齿和神经胶质似乎是风马牛不相     

GAP-43在锦鲤荒漠沙蜥和雉鸡视网膜内分布的免疫组化研究

GAP-43具有多种功能,主要与神经元轴突的生长、再生、神经递质的释放及膜泡的吞噬有关.本研究用免疫组织化学的方法观察了正常成年锦鲤、荒漠沙蜥和雉鸡视网膜内GAP-43分布.结果显示GAP-43主要分布在内网层,另外,在内核层、外网层、光感受器细胞层因动物不同也呈现不同的分布特点,而在节细胞层中3种动物均未发现GAP-43阳性染色.在锦鲤视网膜中GAP-43主要分布在内网层和内核层的无长突细胞;在荒漠沙蜥视网膜中GAP-43主要分布在内网层和外网层,在雉鸡视网膜中GAP-43主要分布在内网层、外网层、外核层和光感受器外节,其中在雉鸡视网膜外核层和光感受器外节中发现阳性分布是在脊椎动物此层发现GAP-43的首次报道.     

科学家发现青光眼致盲新机制

复旦大学脑科学研究院、复旦大学附属眼耳鼻喉科医院王中峰教授、孙兴怀教授、杨雄里院士率领视网膜研究团队,发现了青光眼视网膜胶质细胞激活新机制,为临床上防止青光眼恶化以及有效阻止青光眼所导致的视网膜神经细胞的死亡(失明)提供了新的理论依据。青光眼是由于视网膜神经节细胞损伤导致的不可逆     

脯氨酸羟化酶抑制剂对缺氧环境下大鼠视网膜神经胶质细胞中脯氨酸羟化酶2表达的影响研究

观察在脯氨酸羟化酶抑制剂(PHI)干预下,脯氨酸羟化酶2(PHD 2)在缺氧环境下大鼠视网膜神经胶质细胞中的表达变化,探讨其与眼内相关增生因子表达的关系。原代培养大鼠视网膜神经胶质细胞,鉴定后传代培养,并分为3组:正常对照组(control)、缺氧组(hypoxia)、干预组(intervention)。正常对照组不做特殊处理;缺氧组加入200μmol/L缺氧诱导剂氯化钴(CoCl_2);干预组加入500μmol/L的脯氨酸羟化酶抑制剂。免疫荧光化学染色法观察各组PHD 2和血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达,RT-PCR检测PHD 2、VEGF mRNA水平,四甲基偶氮唑蓝比色法(MTT法)检测各组细胞增殖活性,Annexin V-FITC鉴定各组细胞凋亡情况。对照组视网膜神经胶质细胞中PHD 2和VEGF的表达比较弱,呈弱荧光染色;缺氧组视网膜神经胶质细胞中PHD 2及VEGF的表达明显增强,呈强红色荧光及强绿色荧光;干预组PHD 2及VEGF的表达明显低于缺氧组。RT-PCR分析结果表明:对照组视网膜神经胶质细胞中PHD 2和VEGF mRNA都呈弱表达;缺氧组视网膜神经胶质细胞中PHD 2和VEGF mRNA表达量明显增多;干预组中PHD 2、VEGF mRNA表达量较对照组轻度增多,但较缺氧组明显减少。缺氧组视网膜神经胶质细胞的增殖活性明显高于正常对照组(P0.001);干预组视网膜神经胶质细胞的增殖活性高于正常对照组(P=0.001);但是干预组视网膜神经胶质细胞增殖活性明显低于缺氧组(P=0.001)。干预组和对照组视网膜神经胶质细胞的凋亡明显高于缺氧组(P0.001);干预组视网膜神经胶质细胞的凋亡高于正常对照组(P0.001)。缺氧环境可诱导视网膜神经胶质细胞中PHD 2、VEGF mRNA的表达增高,刺激神经胶质细胞的增殖,减缓细胞凋亡;脯氨酸羟化酶抑制剂可有效抑制缺氧环境下PHD 2增高引起的神经胶质细胞的增殖和VEGF mRNA的表达。     

用药物使视网膜再生

在视网膜上有能感觉光的视觉细胞，视觉细胞受到损伤就有失明的危险。2004年通过小鼠试验，证实在受到损伤的视网膜上有一部分细胞能转化为视觉细胞，但是数量还不足以恢复视网膜的功能。现在发现了一种蛋白质能够促使这部分细胞向视觉细胞转化，在治疗视网膜疾病方面开创出新的可能性。[编者按]     

舆论

正新华社#永久性视力损伤或有望恢复#科学家首次在小鼠模型中实现我国科学家通过基因编辑技术,成功诱导胶质细胞"变身"为神经元,在治疗神经性疾病的基础研究方面,取得重要进展。首次在小鼠模型上,成功恢复永久性视力损伤小鼠的视力,同时     

人骨髓间充质干细胞对小鼠神经干细胞增殖与分化培养的影响

通过在体外培养、鉴定人的骨髓间充质干细胞与小鼠神经干细胞,用骨髓间充质干细胞条件培养基分别在增殖与分化条件下对神经干细胞进行培养.发现,间充质干细胞条件培养基在增殖条件下能加快神经球内神经干细胞的迁移,使神经球解聚,对神经干细胞增殖没有影响;而间充质干细胞条件培养基在分化条件下,能增加神经干细胞向少突胶质细胞分化的能力,降低向星型胶质细胞的分化能力,对向神经元分化能力没有影响,间充质干细胞可能是通过促进神经干细胞迁移、分化而加快神经损伤的修复的.