星形胶质细胞在脊髓损伤中的研究展望

近年来星形胶质细胞(astrocyte,AS)已经逐渐成为中枢神经系统(CNS)疾病研究中的热点之一。激活星形胶质细胞会产生和释放神经递质、神经营养因子和促炎因子等,对神经元既有保护作用也有毒性作用。现综述星形胶质细胞的形态、功能以及与脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)的联系等,为进一步研究星形胶质细胞和脊髓损伤提供依据。     

治疗脊髓损伤之建立星形胶质细胞模型的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种极为复杂的破坏性疾病,一旦脊髓损伤发生,治疗棘手,对患者家庭、国家带来巨大的经济、社会负担。近年来,通过建立大鼠脊髓损伤细胞相关模型,对于脊髓损伤的病因病机治疗等方面有了进一步的认识,而星形胶质细胞模型的建立对脊髓损伤治疗有深远意义。研究发现,星形胶质细胞作为靶细胞通过血-脑脊液屏障直接或间接对脊髓损伤有双向调控作用。本文通过对近年来星形胶质细胞模型培养制备方案等研究进行总结,以期为建立一个客观化、定量化、可模拟化的星形胶质细胞模型提供指导对脊髓损伤的治疗提供新的思路。     

星形胶质细胞

目录一、星形胶质细胞的生物学特性(一 )星形胶质细胞的异质性(二 )胶质网络二、星形胶质细胞的功能(一 )分泌功能(二 )星形胶质细胞与神经的发育及再生(三 )星形胶质细胞具有对神经元微环境调控的能力(四 )免疫功能与血脑屏障调控三、星形胶质细胞功能的新近进展(一 )星形胶质细胞也具有可兴奋性(二 )星形胶质细胞与神经元的通讯或对话(三 )在突触形成和突触可塑性中的作用(四 )星形胶质细胞与神经发生胶质细胞是神经系统内数量众多的一大类细胞群体 ,约占中枢神经系统 (CNS)细胞总数的 90 % ,星形胶质细胞 (astrocyte)是其中主要的组成…     

MiR-144通过靶向抑制GRK5表达促进脊髓星形胶质细胞活化北大核心CSCD

尽管miR-144与细胞活化、增殖有关,但其对脊髓星形胶质细胞的作用尚不明确。本文旨在探究正常和脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)组织和细胞中miR-144表达,以及miR-144能否通过靶向调节G蛋白偶联受体激酶5(GRK5)上调脊髓星形胶质细胞活化。实时定量PCR(RT-q PCR)和Western印迹结果揭示,与正常的组织/细胞相比,miR-144在脊髓损伤组织和星形胶质细胞中的表达水平显著降低,而GRK5的表达升高;脊髓损伤大鼠的星形胶质细胞中胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)的表达显著低于正常大鼠,而GRK5蛋白的表达高于正常大鼠;MTT分析结果显示,转染miR-144可显著提高脊髓损伤大鼠的星形胶质细胞活性,但对细胞增殖无明显作用;酶活性分析发现,miR-144显著提高SOD和GSH活性;萤光素酶报告基因检测结果证明,miR-144能靶向结合GRK5,下调GRK5表达。miR-144 mimic转染或miR-144 mimic与pc DNA-GRK5共转染脊髓损伤的星形胶质细胞后,我们发现,miR-144转染可通过激活NF-κB通路消除GRK5对细胞活化的抑制作用。综上所述,miR-144通过靶向抑制GRK5促进脊髓星形胶质细胞的活化。     

MiR-144通过靶向抑制GRK5表达促进脊髓星形胶质细胞活化北大核心CSCD

尽管miR-144与细胞活化、增殖有关,但其对脊髓星形胶质细胞的作用尚不明确。本文旨在探究正常和脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)组织和细胞中miR-144表达,以及miR-144能否通过靶向调节G蛋白偶联受体激酶5(GRK5)上调脊髓星形胶质细胞活化。实时定量PCR(RT-q PCR)和Western印迹结果揭示,与正常的组织/细胞相比,miR-144在脊髓损伤组织和星形胶质细胞中的表达水平显著降低,而GRK5的表达升高;脊髓损伤大鼠的星形胶质细胞中胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)的表达显著低于正常大鼠,而GRK5蛋白的表达高于正常大鼠;MTT分析结果显示,转染miR-144可显著提高脊髓损伤大鼠的星形胶质细胞活性,但对细胞增殖无明显作用;酶活性分析发现,miR-144显著提高SOD和GSH活性;萤光素酶报告基因检测结果证明,miR-144能靶向结合GRK5,下调GRK5表达。miR-144 mimic转染或miR-144 mimic与pc DNA-GRK5共转染脊髓损伤的星形胶质细胞后,我们发现,miR-144转染可通过激活NF-κB通路消除GRK5对细胞活化的抑制作用。综上所述,miR-144通过靶向抑制GRK5促进脊髓星形胶质细胞的活化。     

内皮素-1促进反应性星形胶质细胞增殖

目的利用成年SD大鼠脊髓损伤原代培养的反应性星形胶质细胞模型,探讨内皮素-1(ET1)与反应性星形胶质细胞增殖之间的关系。方法建立成年SD大鼠脊髓损伤原代培养的反应性星形胶质细胞模型,用100 n M ET1和5μM BQ788(内皮素受体B的拮抗剂)处理反应性星形胶质细胞48 h,通过免疫荧光的方法对各实验组中星形胶质细胞的标记分子Vimentin及Brdu进行检测,以确定ET1对反应性星形胶质细胞增殖的影响。结果 ET1组中星形胶质细胞的数量明显增加,Brdu阳性细胞占星形胶质细胞的平均百分比(19.41%)高于正常对照组(3.28%,P0.01);而ET1+BQ788组中Brdu阳性细胞数占星形胶质细胞的平均百分比为10.38%,明显低于ET1组(19.41%,P0.01)。结论在成年SD大鼠脊髓损伤原代培养的反应性星形胶质细胞模型中,ET1可刺激反应性星形胶质细胞的增殖,ET1受体endothelin B的拮抗剂BQ788可有效抑制ET1对反应性星形胶质细胞的促增殖效应。     

星形胶质细胞参与阿尔茨海默病早期突触功能损伤的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是以β淀粉样蛋白(amyloidβ, Aβ)沉积和神经纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)等病理特征及记忆衰退等临床特征为标志的一种神经退行性疾病。AD的主要症状认知障碍与突触减少密切相关。可溶性寡聚Aβ引起的突触功能损伤是AD早期病理机制研究的热点。星形胶质细胞对突触功能调控起重要作用,其功能改变与AD病理表现密切相关。星形胶质细胞可以通过参与Aβ代谢、中枢炎性反应、突触调控和胞内钙信号传递等途径参与AD早期的突触功能损伤。该文对近年来星形胶质细胞在AD早期突触功能损伤中的主要作用及机制进行综述,同时对这一领域的开放问题进行了归纳。     

脑星形胶质细胞生物学功能研究进展

脑星形胶质细胞是中枢神经系统（CNS）内在数目占绝对优势的一类大胶质细胞,被认为在神经元的整个发育过程中起重要作用。本文主要就参与星形胶质细胞调节神经元活动的主要功能分子,星形胶质细胞在中枢神经系统的生物学功能,及其与疾病的关系作一简要回顾。     

高氧对星形胶质细胞的损伤及抗氧化剂对其保护作用

该文旨在探究高氧环境对星形胶质细胞的损伤情况及抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)对其的保护作用。该文将星形胶质细胞随机分为常氧组、高氧组(6 h、12 h、24 h)、常氧NAC组和高氧NAC组(6 h、12 h、24 h)。在高氧环境下培养不同时间后,检测星形胶质细胞的活性、细胞内线粒体膜电位的变化、细胞内的总活性氧(ROS)和线粒体ROS的改变,用免疫荧光染色法及Western blot检测细胞VEGF及VEGFR的表达情况。结果显示,高氧环境培养后,星形胶质细胞的活性显著下降(P0.05)。细胞内总ROS水平及线粒体ROS水平较常氧组明显增加。星形胶质细胞在高氧环境下VEGF与VEGFR的表达下调。加入抗氧化剂NAC后,星形胶质细胞的细胞活性在高氧6 h和高氧12 h组增强(P0.01),而在高氧24 h组减弱(P0.05)。加入抗氧化剂后6 h组与12 h组星形胶质细胞内的ROS较未加抗氧化剂组明显减少,但对24 h高氧处理的星形胶质细胞内ROS无明显影响。加入抗氧化剂后高氧处理的星形胶质细胞的VEGF与VEGFR的表达量也有所增加,但在高氧24 h组,星形胶质细胞的VEGF和VEGFR表达仅少量增加。结果证实,星形胶质细胞在高氧条件下产生损伤,且与高氧持续时间相关,而使用NAC能够在一定程度上挽救短期内高氧对星形胶质细胞的损伤。以上结果提示,对高氧刺激后星形胶质细胞的抗氧化保护可能可以作为ROP治疗的一种方法。     

星形胶质细胞在阿尔茨海默病中的功能变化及分子机制

星形胶质细胞在脑内数量最多,分布最广,对神经元有营养支持的作用,并且能够调控神经元的活性。越来越多的证据表明星形胶质细胞激活参与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的发生和发展。在AD病理情况下,星形胶质细胞在多种因子如β淀粉样蛋白(beta-amyloid,Aβ)和促炎细胞因子的作用下被激活,激活的星形胶质细胞进一步释放一氧化氮(Nitric oxide,NO)和多种炎性因子增强炎症级联反应。功能失常的星形胶质细胞会促进Aβ的产生,减弱对Aβ的摄取和清除,导致Aβ聚集沉积形成老年斑。激活的星形胶质细胞释放的炎症因子还能显著增加神经元内tau蛋白的异常过度磷酸化,产生神经纤维缠结。本文对星形胶质细胞在AD中参与神经变性的功能变化和分子机制进行总结,为星形胶质细胞作为靶点预防及治疗AD提供一定的理论依据。     

围产期缺氧缺血性脑损伤中星形胶质细胞的病理生理改变

转产期缺氧因性脑损的研究焦点集中在神经元上,但是,星形胶持细胞也参与缺氧缺血过程并起着关键作用。星形胶质细胞在缺氧缺血损伤中的改变是中枢神经系统中最早和最显著的,这种参与对缺氧缺血变为以及中枢神经系统是损伤还是修复这一最终发展有重要影响。目前,星形胶质细胞的作用越来越受到重视,对脑缺氧缺血过程中星形胶质细胞的病理生理变化也有了深入的研究。     

缺血缺氧对体外培养星形胶质细胞细胞活化和细胞周期的影响

目的观察缺血缺氧损伤对星形胶质细胞细胞活化和细胞周期的影响。方法用流式细胞仪及BrdU掺入法检测缺血缺氧后不同时间点星形胶质细胞细胞周期变化和细胞的增殖活力;用荧光免疫细胞化学技术测定胶质细胞纤维酸性蛋白(GFAP)及细胞周期蛋白cyclinD1的表达水平。结果体外缺血缺氧损伤后星形胶质细胞S期较正常组明显增高,6h达高峰,BrdU掺入法显示损伤后6h星形胶质细胞的增殖活力最高,而随后S期细胞数目及细胞增殖活力都呈下降趋势。在缺血缺氧早期,GFAP阳性染色增强,6h最高;缺血缺氧12h后GFAP阳性染色变弱,而cyclinD1的表达在损伤后逐渐增加,在24h时达高峰。结论缺血缺氧损伤激活星形胶质细胞,使其进入新的细胞周期,出现细胞的增殖反应;cyclinD1参与了损伤后星形胶质细胞的修复和增殖;细胞周期事件与星形胶质细胞的增殖活化密切相关。     

神经胶质细胞与脑出血

脑出血指非外伤性脑实质内出血,又称脑溢血,是世界范围内死亡率和致残率极高的常见多发病,目前为止尚无有效的治疗方案能显著降低其病死率。神经胶质细胞是中枢神经系统中的一类细胞,主要包括小胶质细胞、星形胶质细胞和少突胶质细胞等3种,具有支持、滋养神经元,吸收和调节因损伤而解体破碎的神经元的作用,并且能修补填充损伤组织,形成瘢痕。近年来,小胶质细胞和星形胶质细胞在脑出血中的作用引发广泛关注,本文将简要阐述这2种胶质细胞与脑出血后继发性脑损伤的关系。     

胶质细胞参与神经病理痛的机制

神经病理痛是由于躯体感觉系统的损伤或疾病所引起的疼痛。胶质细胞主要包括中枢神经系统的星形胶质细胞和小胶质细胞,以及外周神经系统的施旺细胞和卫星胶质细胞。胶质细胞在神经受损后被激活,发生形态变化并上调特定蛋白表达,通过与神经元的相互作用,在神经病理痛的初始和维持阶段发挥重要作用。本文综述近年来胶质细胞参与神经病理痛的研究成果。     

中枢神经系统轴突再生抑制蛋白

中枢神经系统 (CNS)轴突再生的主要障碍之一是存在抑制再生的蛋白 ,迄今 ,已在少突胶质细胞 /髓鞘中相继发现至少三个重要的轴突再生抑制蛋白 ,即髓鞘相关糖蛋白 (MAG)、Nogo A和少突胶质细胞 /髓鞘糖蛋白 (OMgp)。最近的研究又证实 ,这三个不同的抑制成分可能主要通过与一个共同的受体Nogo6 6受体 (NgR)结合而发挥作用。这些研究成果扩充了对CNS损伤后轴突再生障碍的理解 ,也为探讨CNS损伤的治疗新策略提供了新的思路。     

胶质细胞干细胞/前体细胞特性的研究进展

胶质细胞是脑内数量最多的神经细胞,包括星形胶质细胞、少突胶质前体细胞、NG2胶质细胞等多种类型,具有维持神经系统内环境稳态、支持和营养神经元、调控神经信号传导等多种重要功能。近年来,随着研究的深入,越来越多的证据表明某些特定的胶质细胞在一定条件下表现出干细胞的特性,发挥干细胞的功能。例如,在病理损伤条件下,星形胶质细胞和少突胶质前体细胞均会被活化而出现增殖、分化,体外分离培养可自我更新形成神经球。这些活化的星形胶质细胞和少突胶质前体细胞形成的神经球能够被诱导分化为星形胶质细胞、少突胶质细胞和神经元。此外,通过强制性表达外源基因能将星形胶质细胞和NG2胶质细胞转分化为神经元,这可能也是其干细胞特性的一种体现。本文在已有研究的基础上,总结了放射状胶质细胞、少突胶质前体细胞、星形胶质细胞、NG2胶质细胞与其它类型胶质细胞的干细胞特性、干细胞特性形成的条件、它们可能产生的子代细胞以及涉及的分子信号调控通路。深入探讨胶质细胞的干细胞特性及生理功能,有利于促进其在神经系统损伤修复领域的临床应用。     

少突胶质前体细胞治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重危害人类生命健康的疾病,其发病率呈现逐年上升的趋势,并且治疗较为困难。研究发现脊髓损伤后少突胶质细胞大量死亡,引发脱髓鞘病变,这可能是其难以治疗的原因之一。少突胶质前体细胞(OPCs)为少突胶质细胞的祖细胞,后者是中枢神经系统的成髓鞘细胞。OPCs来源于胚胎发育早期神经管腹侧神经上皮细胞,随着神经管的发育,OPCs逐渐增殖、迁移并分化为成熟OL,参与中枢神经系统轴突髓鞘的形成。随着对OPCs的不断深入研究,发现OPCs移植对SCI有较好的疗效,这可能为SCI患者开辟一条新的治疗途径。本文就OPCs治疗SCI的动物实验研究结果做一综述。     

发育中星形胶质细胞兴奋在惊厥中的作用

惊厥是神经系统最常见的症状之一,发育中脑惊厥可以影响远期惊厥易感性、学习和记忆等功能。星形胶质细胞兴奋是近来才发现的新特性,此种特性参与了惊厥性脑损伤这一复杂病理过程。对于发育中星形胶质细胞兴奋在惊厥性脑损伤中作用的研究,可以阐明星形胶质细胞兴奋与神经元在惊厥中的相互关系,并了解它们在发育中兴奋毒性损伤中的作用及其量效关系,这些研究结果将有可能对抗惊厥的治疗提供新的靶点,对于进一步了解发育中惊厥性损伤远期预后的发生机制具有重要意义,可以为早期干预提供理论依据。     

天麻素对镉诱导的星形胶质细胞损伤的保护效应

目的:探讨氯化镉(CdCl_2)和天麻素(GAS)对小鼠星形胶质细胞活力及神经营养因子GDNF和抗氧化基因Nrf2,HO-1,SOD-1表达的影响。方法:首先,给予体外培养的小鼠星形胶质细胞不同浓度的CdCl_2(Con,2.5μM,5μM,10μM,20μM)处理24 h或48 h,随后检测细胞活力筛选出造成星形胶质细胞损伤的CdCl_2浓度和时间。然后使用上述筛选的CdCl_2作用浓度(5μM)构建星形胶质细胞损伤的同时再给予不同浓度的天麻素(0,20μg/m L,30μg/m L,40μg/m L, 50μg/m L)处理24 h或48 h,随后检测细胞活力并提取细胞RNA检测其caspase3,GDNF(胶质源性神经营养因子Glial cell-derived neurotrophic factor,GDNF)和Nrf2(Nuclear factor erythroid2-related factor2),HO-1(Heme oxygenase 1),SOD-1(superoxide dismutase 1)等抗氧化基因的m RNA表达的变化。结果:(1) 2.5μM CdCl_2处理24 h后星形胶质细胞活力已经有明显下降(P0.05),5μM CdCl_2处理24 h后,星形胶质细胞活力显著下降(P0.01);(2) CdCl_2浓度越大,细胞损伤严重;(3)一定浓度的天麻素处理可以缓解CdCl_2造成的星形胶质损伤,恢复其细胞活力,下调caspase3 m RNA水平;(4) CdCl_2下调了星形胶质细胞的GDNF, Nrf2, HO-1和SOD-1的m RNA水平,天麻素可以抑制Cd Cl_2对上述基因的m RNA水平的调节作用,且浓度越高调节作用越强。结论:天麻素可能通过调节小鼠星形胶质细胞的GDNF, Nrf2, HO-1和SOD-1基因表达缓解CdCl_2导致的细胞损伤。     

恒河猴大脑皮质星形胶质细胞的原代培养及鉴定

为建立有效纯度高的恒河猴星形胶质细胞体外培养体系,无菌条件下取6月龄恒河猴婴猴的大脑皮质,除去白质,充分剪碎后机械吹打制成细胞悬液接种培养,待原代培养的细胞长满培养皿后,通过恒温摇床振荡和传代差速贴壁除去寡突胶质细胞、成纤维细胞等,得到纯化后的星形胶质细胞,并用GFAP-FITC(glial fibrillary acidic protein-fluorescein isothiocyanate)免疫荧光法对所获细胞进行鉴定。分离培养的细胞具备典型的星形胶质细胞形态,并表达星形胶质细胞特异性抗原GFAP(glial fibrillary acidic protein),纯化后获得了高纯度的恒河猴星形胶质细胞。采用该培养方法成功建立原代恒河猴星形胶质细胞培养体系,为体外研究嗜神经性病毒、神经系统疾病及其相关中枢神经病理机制等提供了可靠的细胞模型。