1、神经胶质细胞的特性与功能

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神经胶质细胞的特性与功能

• 神经科学绪论
  • 是研究和了解神经系统内分子水平、细胞水平以及细胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用的一门学科
  • 对象：脑
  • 分类：认知、行为、系统、细胞、分子
• 分类
  • 星形胶质细胞
  • 成髓鞘细胞
    • 施万细胞
    • 少突胶质细胞
  • 其他胶质细胞
    • 室管膜细胞
    • 小胶质细胞
• 星形胶质细胞的特性与功能
  • 细胞结构
    • 体积最大，分布最广
    • 呈星形，胞核大，染色质细小而分散
  • GFAP(胶原纤维酸性蛋白)为所有星形胶质细胞所共有，在成熟星形胶质细胞内表达
  • 分型
    • 纤维性--
      • 蜘蛛细胞，多分布在脑和脊髓的白质，大量胶质原纤维丝，突起细长，分支较少
    • 原浆性--
      • 苔状细胞，多分布在灰质，胶质丝较少，细胞突起粗短，分支多
  • 特性
    • 星形胶质细胞从胞体伸出许多长而分支的突起，分布在神经元胞体及其突起之间。突起的末端常膨大形成足板，贴附在邻近的毛细血管壁上。
    • 脑毛细血管表面85％－99％被其足板覆盖
    • 钙震荡
    • 具有广泛的缝隙连接
    • 血-脑屏障
  • 功能
    • 支持和隔离作用
    • 调节神经细胞内外离子浓度，维持内环境稳定
      • 钾通道：神经元外钾库
      • 钠通道：调节离子平衡和神经元的兴奋性
      • 钙通道：星形胶质细胞与神经元之间信息交流的重要方式
    • 调节神经元物质代谢
      • 参与葡萄糖代谢
      • 转运神经活性氨基酸与合成神经递质
      • 限制兴奋性毒性，保护神经元
    • 参与神经元的正常发育与突触的形成
      • 神经营养因子、细胞因子、生长因子、细胞识别因子
        • 营养和修复作用
    • 免疫功能
      • 诱导小胶质细胞分化、增殖，增加其吞噬功能
      • 结合经处理过的外来抗原传递给T细胞
      • 产生多种趋化因子和细胞因子，参与炎性反应
      • 对趋化因子发生反应，并吞噬外源颗粒
    • 星形胶质细胞的活化--可塑性
      • 反应性星形胶质细胞
      • 胞体肥大，胞浆宽广，嗜酸性，突起增粗、分支增多，但胞核无明显变化
    • 增殖中分泌特异蛋白
      • GFAP与波形蛋白
      • 结蛋白和肌球蛋白
      • S100B蛋白：急性脑损伤的标志
      • 其他：蛋白脂蛋白、韧粘素、蛋白聚糖类、胶质细胞成熟因子
  • 疾病
    • 胶质瘤
    • 肌萎缩侧索硬化症 (ALS)
  • 特殊的星形胶质细胞
    • Bergmann胶质细胞: 小脑皮质，原浆性为主
    • Muller胶质细胞：视网膜
    • 垂体细胞：脑垂体后叶
    • 伸展细胞：正中隆起
• 成髓鞘细胞的特性与功能
  • 主要功能：形成髓鞘
  • 神经毡
    • CNS灰质内神经元树突、轴突和胶质细胞的突起相互交织成复杂的网络结构，大多数的突触联系均发生在神经毡内
  • 少突胶质细胞
    • 结构及生理特点
      • 胞体较小
      • 核圆，染色较深
      • 胞质内含大量微管
      • 分布在神经元胞体附近和神经纤维周围
      • 含有与髓鞘形成相关的酶以及髓鞘相关蛋白
        • （半乳糖脑苷酯 、环核苷磷酸二酯酶 、髓磷脂相关糖蛋白 、髓磷脂碱性蛋白）
    • 起源
      • 胚胎脑室的神经外胚层与室管膜下层
      • O2A谱系
      • 抗原特征：A2B5－、MBP+、GC+、GFAP－
    • 分类
      • 束间--
      • 血管周--
      • 神经细胞周--
    • 功能
      • 形成CNS轴突的髓鞘
      • 分泌神经营养因子
        • 细胞因子
          • 脑源性神经营养因子（BDNF）
          • 神经营养因子-3（NT-3）
          • 胰岛素样生长因子-1（IGF-1）
        • 其他：NGF、神经调节素（NRGs）、GDNF、TGF、FGF-9等
      • 表达抑制性蛋白
    • 疾病
  • 施万细胞
    • 结构：细胞呈梭形，核为扁椭圆形，胞质薄而不连续
    • 来源：胚胎时期的神经嵴细胞
    • 功能
      • 形成周围神经系统的髓鞘
      • 迁移、粘着、产生细胞外基质
      • 分泌多种神经营养因子和生物活性物质
    • 合成分泌
      • NGF、BDNF、CNTF、FGF、NT、生长相关蛋白-43（GAP-43）等
      • 细胞外基质（ECM）
      • 细胞粘附分子（CAM）
    • 周围神经损伤原因
      • 锐器切割伤
      • 火器伤
      • 捻挫伤与撕脱伤
      • 医源性损伤
    • 施万细胞在周围神经再生中的作用
      • 合成和分泌神经营养因子
      • 激活免疫反应，有利于再生
      • 增殖迁移形成细胞索带
      • 分泌细胞外基质分子促进轴突延伸
      • 趋化作用
      • 形成神经髓鞘
• 其他胶质细胞的特性与功能
  • 小胶质细胞
    • 特点
      • Del Rio-Hortega 首次在水蛭中发现并命名
      • 最小，数量较少
      • 胞体呈细长或椭圆形，细长而有分支的突起
    • 激活：静止的→激活的→巨噬细胞
    • 生理特点
      • 定居在脑内的吞噬细胞
      • 对去极化非常敏感
        • 小胶质细胞对外界环境刺激非常敏感，在受到某种信号刺激后迅速进入激活状态，小胶质细胞可能具有连接P2嘌呤受体的离子通道，在损伤时可被由损伤细胞释放的5-腺苷三磷酸所激活，随后发生去极化，导致小胶质细胞的激活，这是小胶质细胞对组织损伤的反应。
    • 功能
      • 参与脑内免疫防御功能
      • 保持内环境稳定免疫功能
  • 室管膜细胞
    • 特点
      • 一层柱形或扁平上皮细胞
      • 衬于脑室和脊髓中央管内面
    • 类型
      • 白质表面：细胞扁平，有的甚至呈鳞状，少数有绒毛，有缝隙连接和桥接
      • 灰质表面：细胞呈立方形，顶面有绒毛和微绒毛，纤毛的划动有助于推动脑脊液的作用。有缝隙连接和桥接, 一般没有紧密连接
      • 室管膜细胞的特化区：呈柱形或者不规则形
      • 脉络丛上皮
  • 脉络丛上皮细胞
    • 功能
      • 分泌脑脊液
      • 参与构成血－脑脊液屏障
  • 卫星细胞
    • 包裹在周围神经节内的神经元胞体外的一层扁平的小细胞。又称被囊细胞、神经节胶质细胞
• 小结
  • 星型胶质细胞在CNS中分布最广、功能最多
  • 少突胶质细胞参与形成CNS有髓纤维的髓鞘
  • 小胶质细胞的作用是吞噬功能和免疫功能
  • 施万细胞形成PNS中纤维的髓鞘，参与损伤与修复
  • 室管膜细胞向脑脊液中分泌或摄取营养物质，参与脑脊液和血液间的物质运输
  • 脉络丛上皮细胞参与构成血脑屏障