神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分類及其功能
內(nèi)容摘要:
本綜述主要采用對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的相關(guān)文獻(xiàn)及資料的查閱與參考,就神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分類及其功能做了進(jìn)一步了解。通過(guò)對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),進(jìn)一步明確了神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞種類的多樣性以及它對(duì)神經(jīng)元形態(tài)、功能的完整性和維持神經(jīng)系統(tǒng)微環(huán)境的穩(wěn)定性等都起著很重要的作用。希望通過(guò)本文引起更多的醫(yī)學(xué)研究者對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行更深入的研究,使其發(fā)揮更大的作用。
關(guān)鍵詞:神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,分類,形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),功能 前言:
隨著神經(jīng)科學(xué)研究的進(jìn)展,目前對(duì)于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的研究已經(jīng)越來(lái)越深入,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分類也日趨明確,它的功能也越來(lái)越引起人們的關(guān)注,甚至還有人把神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元比喻成同等重要的功能伙伴。基于此,本文查閱相關(guān)資料對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞目前的研究深度進(jìn)行了一次簡(jiǎn)明的總結(jié)。
主體:
一、 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的概念
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也稱神經(jīng)膠質(zhì)(神經(jīng)膠質(zhì)是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的簡(jiǎn)稱。是神經(jīng)組織中除神經(jīng)元外的另一大類細(xì)胞,分布在神經(jīng)元之間,形成網(wǎng)狀支架。其數(shù)量比神經(jīng)元多10-50倍。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也具有多突起,但無(wú)樹(shù)突和軸突之分。胞質(zhì)內(nèi)不含尼氏小體,沒(méi)有感受刺激和傳導(dǎo)沖動(dòng)的功能。但它們參與神經(jīng)元的活動(dòng),對(duì)神經(jīng)元具有支持、保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)、鞘和修復(fù)等多種功能,是廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的,除了神經(jīng)元以外的所有細(xì)胞。具有支持、滋養(yǎng)神經(jīng)元的作用,也有吸收和調(diào)節(jié)某些活性物質(zhì)的功能。膠質(zhì)細(xì)胞雖有突起,但不具軸突,也不產(chǎn)生動(dòng)作電位。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞有分裂的能力,還能夠吞噬因損傷而解體破碎的神經(jīng)元,并能修補(bǔ)填充、形成瘢痕。大腦和小腦發(fā)育中細(xì)胞構(gòu)筑的形成都有賴膠質(zhì)細(xì)胞作前導(dǎo),提供原初的框架結(jié)構(gòu)。神經(jīng)軸突再生過(guò)程必須有膠質(zhì)細(xì)胞的導(dǎo)引才能成功。
二、 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的分類及其形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分為兩類:一類為大膠質(zhì)細(xì)胞,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的膠質(zhì)細(xì)胞,包括星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞;另一類包括小膠質(zhì)細(xì)胞、室管膜細(xì)胞和脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞。而分布在周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的膠質(zhì)細(xì)胞主要有神經(jīng)膜細(xì)胞(或稱施萬(wàn)細(xì)胞)和衛(wèi)星細(xì)胞。神經(jīng)膜細(xì)胞可形成神經(jīng)纖維髓鞘,衛(wèi)星細(xì)胞則位于周圍神經(jīng)節(jié)中節(jié)細(xì)胞周圍。
2.1 星形膠質(zhì)細(xì)胞
它是zui大的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,形態(tài)呈星形,胞體直徑3~5微米,核呈圓球形常位于中央,淡染。它有許多長(zhǎng)突起,其中一個(gè)或幾個(gè)伸向鄰近的毛細(xì)血管,突起的末端膨大形成血管足突,圍繞血管的內(nèi)皮基膜形成一層膠質(zhì)膜。某些星形細(xì)胞突起還附著在腦、脊髓軟膜和室管膜的下膜上,把軟膜、室管膜與神經(jīng)元分隔開(kāi)。星形細(xì)胞又分為原漿型和纖維型兩種。原漿型星形細(xì)胞多見(jiàn)于灰質(zhì),突起較粗而多分枝,呈薄板狀包圍在神經(jīng)元胞體及樹(shù)突表面未被突觸覆蓋的部分,與神經(jīng)元細(xì)胞之間有小的間隙。纖維型星形細(xì)胞突起長(zhǎng)而光滑,分枝不太多,在胞體和突起的胞漿中有很多原纖維樣的物質(zhì),集成大小不等的束。電鏡觀察表明,原漿型和纖維型星形細(xì)胞的核周圍胞漿和大的突起內(nèi)含有相同的細(xì)胞器,以及明顯的糖原顆粒和胞漿原纖維等,說(shuō)明兩型可能同屬一種膠質(zhì)細(xì)胞。有人認(rèn)為,異常狀態(tài)下星形細(xì)胞可因損傷或刺激經(jīng)有絲和無(wú)絲分裂而增殖,但小鼠大腦皮層損傷部的附近星形細(xì)胞,并不攝取3H標(biāo)記的胸腺嘧啶核苷,所以還不能確證細(xì)胞增殖。
2.2 少突膠質(zhì)細(xì)胞
它比星形細(xì)胞小,直徑1~3微米,突起也比其他膠質(zhì)細(xì)胞少而短,無(wú)血管足,胞漿中不生成纖維,但較星形細(xì)胞有更多的線粒體。少突細(xì)胞在灰質(zhì)和白質(zhì)中都有,在灰質(zhì)中緊靠神經(jīng)元周圍稱為衛(wèi)星細(xì)胞。人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)每個(gè)神經(jīng)元輔有的少突細(xì)胞數(shù)量zui多。神經(jīng)元的衛(wèi)星細(xì)胞在對(duì)損傷起反應(yīng)時(shí)數(shù)量增加,并能吞噬它們本身的髓鞘變性產(chǎn)物。在白質(zhì)中少突細(xì)胞在有髓鞘纖維之間成行出現(xiàn)。中樞神經(jīng)組織的髓鞘是由少突細(xì)胞突起形成的,因此,其功能與外周神經(jīng)的許旺氏細(xì)胞相同。一個(gè)少突細(xì)胞可以其不同的突起,形成多極神經(jīng)纖維結(jié)間部位的鞘膜(可多至20個(gè))。少突細(xì)胞核圓而小,有濃密的染色質(zhì),細(xì)胞質(zhì)電子密度大,含線粒體、核糖體和微管,這些特點(diǎn)使它們?cè)陔婄R圖中可以鑒別出來(lái)。在組織培養(yǎng)中看到寡突細(xì)胞有周期性的強(qiáng)力運(yùn)動(dòng)。
2.3 小膠質(zhì)細(xì)胞
它體小致密呈長(zhǎng)形。核中染色質(zhì)甚濃,核隨細(xì)胞體的長(zhǎng)軸亦呈長(zhǎng)形。小膠質(zhì)細(xì)胞在蘇木精-伊紅染色切片中別具特征;突起短,密布大量小枝形似棘刺。小膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量雖不多,但在灰、白質(zhì)中都有,有些吞噬的小膠質(zhì)細(xì)胞顯然來(lái)自血細(xì)胞的生成中的單核細(xì)胞干細(xì)胞,而不是神經(jīng)起源的,在受傷后出現(xiàn)許多侵入的噬食細(xì)胞。正常情況下星形細(xì)胞有清除細(xì)胞碎片的噬食功能。
三、 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能
始初,人們認(rèn)為膠質(zhì)細(xì)胞屬于結(jié)締組織,其作用僅是連接和支持各種神經(jīng)成分。其實(shí)神經(jīng)膠質(zhì)還起著分配營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用,在形態(tài)、化學(xué)特征和胚胎起源上都不同于普通結(jié)締組織。神經(jīng)元不能直接從微血管取得營(yíng)養(yǎng)而要經(jīng)過(guò)膠質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)。膠質(zhì)細(xì)胞可能是構(gòu)成血腦屏障的重要組分,它對(duì)正常神經(jīng)元的生長(zhǎng)和分化也是必不可少的。
3.1 支持作用
神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元緊密相鄰,能將神經(jīng)元膠合在一起,為神經(jīng)元提供一定的支架。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)除了在小血管周圍以外,沒(méi)有結(jié)締組織。星形膠質(zhì)細(xì)胞以其長(zhǎng)突起在腦和脊髓內(nèi)交織成網(wǎng),活互相連接構(gòu)成支架,支持神經(jīng)元的包體和纖維。
3.2 隔離與絕緣作用
膠質(zhì)細(xì)胞有分割中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)各區(qū)域的作用,它們還分割神經(jīng)細(xì)胞群和突觸連接,起隔離和絕緣的作用。中樞神經(jīng)系統(tǒng)有髓神經(jīng)纖維的髓鞘是有少突膠質(zhì)細(xì)胞形成,周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的施萬(wàn)細(xì)胞包繞軸索形成髓鞘。髓鞘的絕緣作用,有助于防止神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)時(shí)的電流擴(kuò)散,使神經(jīng)元活動(dòng)互不干擾。 3.3 修復(fù)與再生作用
成年動(dòng)物的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞依然保持生長(zhǎng)和分裂的能力,尤其在腦和脊髓受傷時(shí)能大量增生。當(dāng)神經(jīng)元由于疾病、缺氧或損傷而發(fā)生變性時(shí),可見(jiàn)局部出現(xiàn)許多巨噬細(xì)胞,吞噬變性的神經(jīng)組織碎片;在神經(jīng)細(xì)胞因損害或衰老而消失后,其空隙由分裂增生的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞所填充。修復(fù)主要由纖維性星形膠質(zhì)細(xì)胞完成。反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞能釋放大量神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,刺激神經(jīng)細(xì)胞及其突起的生長(zhǎng),有利于腦損傷的再生與修復(fù)。
3.4 屏障作用
在電子顯微鏡的觀察下,有10%~30%的星狀膠質(zhì)細(xì)胞的終足與毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞、基膜緊密相連,其間無(wú)結(jié)締組織纖維分開(kāi),構(gòu)成腦-血屏障。在血管終足內(nèi)含有大量的線粒體,這種線粒體可能起著離子泵作用促使某些離子和水通過(guò)血-腦屏障。星形膠質(zhì)細(xì)胞在腦-血屏障的形成中具有重要的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用。
3.5 參與神經(jīng)免疫調(diào)節(jié)作用
一是產(chǎn)生細(xì)胞因子和補(bǔ)體等免疫分子,二是起抗原撐地細(xì)胞作用,三是吞噬作用等。
3.6 維持適當(dāng)?shù)腒+濃度
星形膠質(zhì)細(xì)胞可通過(guò)加強(qiáng)自身膜上的鈉泵活動(dòng),把細(xì)胞外液中積聚的K+泵入胞內(nèi),在通過(guò)縫隙連接將其分散到其他神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi),從而緩沖了細(xì)胞外液中K+的過(guò)分增多,中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境的離子成分的穩(wěn)定對(duì)神經(jīng)元正常生理活動(dòng)極其重要。
3.7 攝取和分泌神經(jīng)遞質(zhì),參與信息傳遞
星形膠質(zhì)細(xì)胞反饋調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng)常常是通過(guò)產(chǎn)生一些神經(jīng)活性物質(zhì),參與信息傳遞,能影響神經(jīng)元活動(dòng)與突觸傳遞,從而參與神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)功能的整合與調(diào)節(jié)。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞攝取和分泌神經(jīng)遞質(zhì)有助于維持合適的神經(jīng)遞質(zhì)濃度。
3.8 物質(zhì)代謝和營(yíng)養(yǎng)作用
星形膠質(zhì)細(xì)胞還能產(chǎn)生神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,來(lái)維持神經(jīng)元的生長(zhǎng)、發(fā)育和生存,并保存其功能的完整性。此外,星形細(xì)胞還可合成并分泌NGF、bFGF、層粘蛋白、纖粘蛋白、胰島素樣因子及其他細(xì)胞外基質(zhì)成分,有營(yíng)養(yǎng)和維持神經(jīng)元生存并促進(jìn)神經(jīng)突起生長(zhǎng)作用。腦內(nèi)毛細(xì)血管表面85%的面積被星形膠質(zhì)細(xì)胞的終足所包圍,其余的突起則穿行于神經(jīng)元之間附于神經(jīng)元的胞體的樹(shù)突上,可能對(duì)神經(jīng)元起到運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排除代謝產(chǎn)物。
結(jié)論:
研究神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能離開(kāi)膠質(zhì)細(xì)胞將是片面的,在哺乳類中樞神經(jīng)系
統(tǒng)的演化中,數(shù)目巨大的膠質(zhì)細(xì)胞的進(jìn)化選擇不是偶然的,對(duì)膠質(zhì)細(xì)胞的深入研究將有利于人類完整的揭示腦的活動(dòng)的奧秘。它的發(fā)展將有可能推動(dòng)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,進(jìn)一步滿足人類的對(duì)健康的需求。
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