星形胶质细胞在阿尔茨海默病中的作用及其分子机制

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种多因素导致的神经退行性疾病。随着社会的老龄化,阿尔茨海默病的发病率呈逐渐上升的趋势,给患者以及社会带来极大的生理痛苦和经济负担。星形胶质细胞在中枢神经系统中数量最多、分布最广,对神经元有营养支持作用,并且还能够调控神经元的活性。在AD的病理情况下,星形胶质细胞能参与Aβ代谢影响老年斑的形成,分泌多种炎症因子和趋化因子参与AD的病理进程,并且还能通过影响突触谷氨酸循环来调节神经元的活性。近年来,星形胶质细胞在AD的病理生理机制中的作用受到越来越多的关注。现就星形胶质细胞在AD发病机制中的作用进行综述。     

星形胶质细胞在神经系统疾病中的作用

激活的星形胶质细胞会产生和释放的神经递质、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,在阿尔茨海默病、帕金森症、癫痫、缺血性脑损伤等多种神经系统疾病的发生发展过程中有着重要作用。对近年来国内外有关星形胶质细胞参与神经系统疾病进程的最新研究进展作了综述,并对今后研究工作进行了展望。     

综述与专论: 运动调节星形胶质细胞改善阿尔茨海默病机制研究

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease， AD） 是老年人中最常见的中枢神经系统退行性疾病之一， AD的病理性改变与星形胶质细胞（astrocytes）密切相关。星形胶质细胞是血脑屏障和三方突触的重要组成部分。越来越多的证据表明，在AD早期阶段星形胶质细胞已出现分子和细胞水平的改变。星形胶质细胞的功能会影响AD的发生发展。多项研究表明，运动可以通过调节星形胶质细胞的激活、营养因子的释放、能量代谢、炎症及氧化应激反应，延缓AD的病理变化及改善AD认知功能障碍。本文对运动通过星形胶质细胞改善AD认知功能障碍的作用及机制进行综述和展望，旨在为AD的预防和治疗提供新策略。     

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。     

趋化因子介导的神经炎症反应和神经病理性疼痛

各种疾病引起的神经系统的损伤或功能障碍致使全球数以百万计的人们患有神经性病理性疼痛。目前的方法对神经病理性疼痛的疗效不佳且有副作用,需要开发有效的治疗方法。近年来人们逐渐认识到,脊髓中胶质细胞（如小胶质细胞和星形胶质细胞）能通过释放强效的神经调质,如促炎细胞因子和趋化因子,在神经性病理性疼痛的产生和维持中起重要作用。近期的证据显示,趋化因子是疼痛调控中的新成员。该文综述了一些趋化因子和受体（如CCL2／CCR2、CXCL1／CXCR2、CX3CL1／CX3CR1、CCL21／CXCR3）作为神经元和胶质细胞相互调控的介质参与神经病理性疼痛的调节。靶向趋化因子介导的神经炎症反应将成为治疗神经病理性疼痛的新方向。     

综述:星形胶质细胞介导的β-淀粉样蛋白代谢与阿尔茨海默病早期的关系

星形胶质细胞是中枢神经系统中含量最丰富的细胞,研究表明,星形胶质细胞与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)病程有关,尤其是对AD主要致病蛋白β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的产生、内化和降解过程起着重要的调节作用．本文讨论星形胶质细胞中Aβ的产生,星形胶质细胞对Aβ的内化、降解和清除的机制,并阐释星形胶质细胞在Aβ代谢中的作用与AD早期发病机制的关系．     

谷氨酸、NMDA 和吗啡对培养大鼠星形胶质细胞内钙振荡的影响

目的:研究谷氨酸、NMDA、吗啡对原代培养的大鼠星形胶质细胞的胞内钙信号的影响及受体作用机制.方法:利用Leica AF6000活细胞工作站,检测谷氨酸、NMDA、吗啡分别灌流前后Fura-2/AM加载的星形胶质细胞内钙信号的动态变化,进一步观 察分别阻断代谢性谷氨酸受体5 (mGluR5)、NMDA受体(NMDA receptor,NMDAR)和阿片μ受体对诱导的胞内钙振荡的影响.结果:谷氨酸、NMDA、吗啡均可明显升高胞内游离钙的浓度([Ca2+]i),而将其相应受体拮抗后,星形胶质细胞[Ca2+]i升高的现象可以被显著抑制.结论:离体培养的星形胶质细胞膜上存在mGluR5、NMDAR和阿片μ受体,这些受体的激活可以升高星影胶质细胞的[Ca2+]i,且这些受体依赖的[Ca2+]i的调控机制可能是星形胶质细胞与神经元交互作用的重要途径之一.     

大鼠皮质星形胶质细胞尼古丁型乙酰胆碱受体的表达

该文研究了尼古丁型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors,n ACh Rs)不同亚单位在大鼠大脑星形胶质细胞的表达情况。分离新生大鼠大脑皮质培养原代星形胶质细胞并纯化、传代鉴定后,运用RT-PCR方法、蛋白质印迹法检测正常大鼠大脑皮质星形胶质细胞n ACh Rs不同亚单位的表达情况。结果显示,α2、α3、α4、α7、β2等n ACh Rs亚单位在星形胶质细胞均有表达,而β3 n ACh Rs亚单位在星形胶质细胞没有表达,为深入研究星形胶质细胞的功能提供了可能。     

星形胶质细胞引起神经元超激发的作用机制分析

实验发现,星形胶质细胞表面膜上有多种神经递质受体,能积极参与脑内的信号传导,并与多种神经性疾病相关.在锥体神经元和星形胶质细胞的耦合网络中,星形胶质细胞能接受外部刺激.本文研究了在神经元和胶质细胞耦合系统中,将谷氨酸刺激加载在星形胶质细胞上的情况,发现神经元出现超激发现象,而神经元超激发是癫痫疾病的一个重要特征之一;并...     

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…     

血管紧张素受体1在血管紧张素Ⅱ诱导人星形胶质细胞老化中的作用

目的通过体外细胞实验研究,探讨血管紧张素受体1在血管紧张素Ⅱ诱导人星形胶质细胞活性氧产生和细胞老化中的作用。方法人星形胶质细胞随机分为三组：血管紧张素Ⅱ＋Cand（坎地沙坦）组和血管紧张素Ⅱ＋tempol组。血管紧张素Ⅱ组是用100nM血管紧张素Ⅱ刺激人星形胶质细胞3天,血管紧张素Ⅱ＋Cand组和血管紧张素Ⅱ＋tempol组先用血管紧张素受体1阻滞剂坎地沙坦（100nM）和氧自由基清除剂tempol（3mM）预处理,再用100nM血管紧张素II刺激人星形胶质细胞3天,利用β半乳糖苷酶染色评估细胞老化。不同剂量（0、1nM、10nM、100nM、1000nM和1000nM＋坎地沙坦）的血管紧张素Ⅱ刺激人星形胶质细胞30min,DHE染色评估细胞内活性氧产生。结果血管紧张素Ⅱ引起人星形胶质细胞DHE染色表达增多和β半乳糖苷酶染色细胞增多。利用血管紧张素受体1阻滞剂坎地沙坦和氧自由基清除剂tempol预处理逆转了血管紧张素Ⅱ引起的星形胶质细胞老化。结论血紧张素Ⅱ是通过血管紧张素受体1和超氧阴离子产生引起星形胶质细胞的老化。     

星形胶质细胞功能障碍在抑郁症发病中的作用研究进展

星型胶质细胞在突触形成、神经元代谢、神经递质传递等方面起重要作用,其退行性病变可引起突触蛋白水平降低、神经元体积减小及神经递质传递异常,进而引起神经精神性疾病的发生。抑郁症患者前额叶皮层、海马、杏仁核以及前扣带回等多个脑区均有星型胶质细胞密度减低,提示星形胶质细胞与抑郁症发病密切相关。研究表明,能量和营养支持、谷氨酸(glutamate,Glu)转运和代谢、N-甲基-D-天(门)冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体活性调节以及炎症反应异常等星形胶质细胞功能障碍参与抑郁症的发生。本文就星形胶质细胞功能障碍在抑郁症发病机理中的作用进行综述。     

基于单细胞转录组的基因富集方法分析星形胶质细胞与阿尔茨海默病的关系*

目的:通过生物信息学方法分析阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)中与星形胶质细胞相关的糖代谢通路,为揭示AD患者的星形胶质细胞在大脑中的糖代谢过程提供理论基础。方法:首先根据细胞特异性表达基因将AD患者和健康人脑组织单细胞转录组学测序结果进行降维分析,再根据星形胶质细胞不同亚型的基因表达特征进行细胞分群,对星形胶质细胞差异表达基因进行基因注释(Gene Ontology. GO)、信号通路分析(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)以及基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis, GSEA),采用转录调控网络分析与AD的星形胶质细胞相关的转录辅助因子。结果:所有细胞降维分析结果显示AD患者脑内星形胶质细胞和兴奋性神经元数量显著减少;星形胶质细胞降维分析结果显示其可以被进一步分为6个亚群,其中在AD患者中减少的星形胶质细胞主要为RASGEF1B⁺SLC26A3⁺亚群和NRGN⁺CALM1⁺亚群;GO分析结果显示AD患者与健康对照星形胶质细胞差异表达基因主要与轴突发生、神经元的迁移、胶质细胞分化、体内锌离子稳态、突触传递的正调控、血管运输有关。KEGG结果显示,上述差异基因主要与PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路、钙信号通路有关。GSEA分析结果显示,AD患者差异基因在糖酵解/糖异生通路中得到富集,其中丙酮酸激酶PKM、PFKL、ACSS1、乳酸脱氢酶LDHB在AD患者星形胶质细胞中下调。转录调控网络分析结果显示,星形胶质细胞中差异表达转录辅助因子有5个,其中PKM、SOX2、SOX9在AD患者星形胶质细胞中下调。SREBF1和BCL6在AD患者星形胶质细胞中上调。结论:AD患者脑内兴奋性神经元和星形胶质细胞数量降低,以及星形胶质细胞糖酵解相关基因下调。结合星形胶质细胞作为神经元的主要乳酸供应细胞,其数量减少和糖酵解能力减低提示星形胶质细胞供能不足可能是AD发生的机制之一。     

综述与专论: 星形胶质细胞对神经退行性疾病影响的研究进展

神经退行性疾病是常见且难以治愈的疾病,给患者的生活带来了极大的不便。星形胶质细胞在神经退行性疾病中发挥重要作用。在神经退行性疾病患者神经系统中,受损的神经胶质细胞对周围的神经元可以产生毒性作用,造成神经元功能障碍,从而死亡。同时,受疾病影响产生的一些反应性星形胶质细胞可以保护神经元,清除神经元周围的有害物质,暂缓疾病的恶化。本综述将讨论星形胶质细胞在部分常见神经退行性疾病中发挥的作用,包括肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis,ALS）、阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）和帕金森病（Parkinson’s disease,PD）。同时总结了星形胶质细胞对这些疾病发挥的共同作用,旨在进一步促进神经退行性疾病的研究进展。     

AMPA受体介导的神经元和星形胶质细胞网络编程小鼠胡须感觉适应

动物感觉输入的适应性影响了它们对外界环境改变的意识和反应.感觉通路各层次,诸如感受器、传入神经和中枢系统等,反应活性的降低可能与感觉适应性相关联.在感觉适应过程中,皮层局部网络中神经元和星形胶质细胞对信号的编程机制仍有待进一步研究.利用活体双光子成像、电生理记录即药理学方法,我们分析了小鼠barrel皮层神经元和星形胶质应答重复的胡须感觉输入动力学.相同特征的胡须感觉刺激诱发了神经元和星形胶质细胞反应活性的降低,并且它们的活动在空间上和时间上去同步化,神经元和星形胶质细胞之间的缺少协调性.这种神经元和星形胶质细胞功能在空间和时间性质上的下调被局部施加AMPA受体脱敏感抑制剂所逆转.因此,在胡须感觉适应过程中,barrel皮层神经元和星形胶质细胞反应活性的下降和去同步化是由AMPA受体脱敏感参与介导完成的.     

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。     

体外培养大鼠星形胶质细胞液压冲击损伤的研究

目的：研究大鼠星形胶质细胞液压冲击损伤后形态学及蛋白质组学表达变化。方法：建立体外培养星形胶质细胞液压冲击损伤模型。原代培养SD大鼠脑皮质星形胶质细胞,随机分为损伤组与对照组,对照组给予（0.2±0.01）MPa液压冲击损伤,损伤后不同时间点观察细胞形态学变化;双向凝胶电泳技术分析液压冲击损伤后蛋白质组学表达变化。结果：星形胶质细胞在液压冲击损伤后发生了显著的形态学改变,损伤后2h星形胶质细胞出现了细胞水肿、细胞皱缩、细胞连接断开和坏死,损伤后24h、48h细胞胞体肥大、突起增粗明显,部分区域细胞反应性增生明显。液压冲击损伤后,星形胶质细胞蛋白质表达谱发生了显著改变,损伤后有13个蛋白点表达发生显著改变,其中5种蛋白得到质谱鉴定,分别是肌动蛋白结合蛋白、破解蛋白、磷酸甘油酸变位酶1、NADH脱氢酶10亚基和膜联蛋白1。结论：液压冲击损伤能够引起星形胶质细胞发生显著的形态学改变和蛋白质谱表达改变,损伤后表达改变的蛋白质可能与星形胶质细胞的损伤后应激反应相关。     

灵芝多糖对Aβ25-35诱导阿尔茨海默病模型大鼠脑组织的保护作用

目的研究灵芝多糖(GLP)对Aβ25-35诱导阿尔茨海默病模型大鼠脑组织的影响。方法采用双侧海马内一次性注射β-淀粉样多肽25-35片段(Aβ25-35)制作大鼠AD模型,再连续7天腹腔注射GLP,随后进行行为学测定,采用HE染色、透射电镜及免疫组织化学等方法检测海马神经元的结构变化及反应性星形胶质细胞活化程度的影响。结果海马内注射Aβ25-35后海马细胞增生、聚集,核边聚、碎裂,电镜观察显示,锥体细胞胞浆水肿,内质网池扩张,星形胶质细胞增生肥大,GLP组病变显著减轻,超微结构尚属正常,海马星形胶质细胞较AD组显著减少。结论灵芝多糖对Aβ25-35诱导阿尔茨海默病模型大鼠脑组织内海马退行性变神经元有一定的保护作用,并能降低脑组织内的神经炎症反应。     

靶向星形胶质细胞治疗缺血性脑卒中的研究进展

缺血性脑卒中(ischemic stroke, IS)发生后,缺血区星形胶质细胞(astrocyte)活化,这些反应性星形胶质细胞对缺血区神经元发挥有利和有害双重作用。星形胶质细胞与IS诱导的谷氨酸功能障碍、线粒体功能障碍和胶质瘢痕形成密切相关,并且在IS后神经元网络重构中发挥重要调节作用。现重点探讨如何利用星形胶质细胞对IS发挥保护作用的研究进展。     

趋化因子受体CXCR1、CXCR2与肿瘤研究进展

趋化因子受体是由7个跨膜区组成的G蛋白偶联受体,多个系统的肿瘤细胞均表达趋化因子受体,其在肿瘤的发生、发展和转移等各个阶段都发挥重要作用.近年来有不少研究发现趋化因子受体中的CXCR1和CXCR2与肿瘤关系密切,认为其可能成为肿瘤治疗的一个潜在新靶点.本文就CXCR1和CXCR2这两种趋化因子受体与肿瘤的关系做一综述.