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。     

脊髓A1型星形胶质细胞在外周炎性痛中的动态变化

目的研究外周炎性痛小鼠痛行为以及脊髓A1型星形胶质细胞的动态变化,为阐明炎性痛的病理机制提供实验基础及理论依据。方法雄性C57BL/6小鼠16只,分为对照组8只和炎性痛组8只。小鼠右侧足底注射完全弗氏佐剂(CFA)建立外周炎性痛模型,对照组右侧足底注射相同体积生理盐水。在造模前以及造模后第1、3、5、7天检测小鼠机械刺激缩足阈值(MWT)和辐射热刺激缩爪潜伏期(PWL)的变化。以逆转录聚合酶链反应检测A1、A2型星形胶质细胞标志物在炎性痛不同时程脊髓内的动态表达变化。用免疫荧光法检测小鼠脊髓背角GFAP形态以明确星形胶质细胞激活,同时统计脊髓背角A1型星形胶质细胞标志物C3与GFAP共定位水平。结果炎性痛小鼠造模后患侧MWT、PWL均明显下降,小鼠出现机械性痛觉超敏与热痛觉过敏;且在造模后第3天,脊髓背角GFAP表达开始升高,表达量为1.84±0.10 vs 1.08±0.22(P0.05);炎性痛第7天,A1型星形胶质细胞标志物Serping1、H2-T23的mRNA水平均显著升高(P0.05),A2型星形胶质细胞标志物S100a10、Ptx3的mRNA水平降低(P0.05);炎性痛组小鼠脊髓背角星形胶质细胞内C3的表达增加(P0.05)。结论炎性痛小鼠脊髓反应性星形胶质细胞向A1型极化增加,提示A1型星形胶质细胞可能参与了炎性痛的发生发展。     

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。     

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。     

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。     

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。     

体内跟踪单个冲经细胞及其突触分布

尽管神经胶质细胞被认为只是为神经元提供结构和营养支持,但英国科学家近日发现,神经胶质细胞中最大的一种——星形胶质细胞在调节呼吸方面发挥着关键作用。     

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…     

RCMV感染星形胶质细胞对神经干细胞分化的影响

探讨大鼠巨细胞病毒（rat cytomegalovirus,RCMV）感染大鼠星形胶质细胞后,对神经干细胞分化的影响。原代分离培养新生大鼠星形胶质细胞和胚胎海马神经干细胞,将星形胶质细胞感染RCMV后和神经干细胞在Transwell24孔共培养体系下进行共培养,同时设对照组;用免疫荧光染色等方法检测神经干细胞与感染RCMV的星形胶质细胞共培养后,其分化细胞中神经元微管相关蛋白（microtubule-associated protein 2,MAP2）和星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白（glial fibril—lary acidic protein,GFAP）的表达。结果发现,感染RCMV的星形胶质细胞与神经干细胞共培养时,神经干细胞分化减慢,分化成的神经元和星形胶质细胞比率低于对照组,提示星形胶质细胞感染RCMV后可抑制神经干细胞的分化,可能与RCMV影响星形胶质细胞合成和分泌各种营养因子,干扰了神经干细胞的分化进程有关。     

胶质细胞生长因子的研究进展

胶质细胞生长因子(glial growth factor,GGF)是neuregulin基因的产物。GGF与erbB受体的异二聚体或同二聚体结合,催化多肽链中的酪氨酸磷酸化,激活下游信号分子而发挥其生理作用。GGF及其受体在发育及成熟神经系统中广泛分布。GGF限定神经嵴细胞,使其向雪旺氏细胞分化,并在雷旺氏细胞发育过程中发挥重要作用。GGF能够刺激少突胶质细胞前体细胞、少突胶质细胞和星形胶质细胞增殖,抑制少突胶质细胞前体细胞分化成少突胶质细胞,抑制O-2A细胞分化成星形胶质细胞。GGF能够促进神经元沿着放射状的胶质细胞迁移,促进培养的视网膜神经元存活和突触生长。     

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。     

BAX敲除对小鼠大脑皮层和海马星形胶质细胞分布的影响

星形胶质细胞是大脑中一类高度异质的重要大胶质细胞,不仅在脑的发育和功能中起到重要作用,也参与多种神经病理生理学过程。多项研究表明B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(B-cell lymphoma-2 associated X protein,BAX)依赖性凋亡通路参与调控正常发育过程中脑内神经元的数量与分布,但是对其调控星形胶质细胞的研究则较为匮乏。本文旨在研究BAX是否参与不同脑区星形胶质细胞分布的调控。以纯合子和杂合子BAX敲除小鼠为研究对象,用SOX9免疫荧光染色法检测6周龄小鼠的大脑皮层和海马中星形胶质细胞的密度。结果显示,星形胶质细胞的密度在不同皮层分区之间以及皮层和海马之间存在显著差异,并且BAX敲除导致海马中星形胶质细胞的密度显著降低,皮层中GABA能抑制神经元密度显著升高,而皮层中星形胶质细胞的密度则未受显著影响。以上结果提示,BAX差异调控皮层星形胶质细胞与神经元,也差异调控皮层与海马中的星形胶质细胞。这项研究为了解星形胶质细胞的区域异质性和BAX在大脑发育中的功能提供了重要信息。     

新生大鼠脊髓星形胶质细胞体外培养方法

星形胶质细胞是中枢神经系统主要的胶质细胞 ,对神经元具有绝缘、营养、保护和支持作用。它们在中枢神经系统损伤和修复中也具有重要的作用 ,一方面星形胶质细胞可合成神经营养因子 ,促进神经再生[1～ 3] ,另一方面合成神经生长抑制因子 ,如硫酸软骨素蛋白多糖等 [4 ] ,抑制神经再生 ,尤其是损伤恢复后期形成星胶瘢痕被认为是神经再生的机械性障碍。脊髓损伤后的修复一直是神经科学领域研究的一个重要课题 ,随着分子生物学和精密方法、仪器的发展 ,离体研究被越来越多地采用。星形胶质细胞是神经再生微环境中的主要成分 ,深入研究星形胶质细…     

大鼠大脑皮质星形胶质细胞条件培养液促进小脑皮质神经元的生长

本研究从大鼠大脑皮质分离、纯化星形胶质细胞,再经培养后收集星形胶质细胞的无血清条件培养液。用盖玻片培养法与快速自动比色微量分析法研究了星形胶质细胞条件培养液对小脑皮质神经元生存以及神经元活力的影响。发现星形胶质细胞条件培养液能够明显提高小脑皮质神经元的体外存活率,增强神经元的活力。表明星形胶质细胞具有神经营养性作用。     

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。     

老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分选培养与炎性特征分析*

目的: 建立优化的年轻与老年大鼠神经组织星形胶质细胞的分离纯化方法,比较年轻大鼠与老年大鼠星形胶质细胞的形态、功能差异,探讨老化后星形胶质细胞的功能改变及其在衰老过程中发挥的可能机制。方法: 采用50%-35%的percoll密度梯度离心法分选年轻(2月龄)和老年(20月龄)SD大鼠的大脑与脊髓星形胶质细胞;每组细胞设置3个复孔,培养72 h后,采用免疫荧光检测星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白(GFAP),观察不同年龄阶段星形胶质细胞的形态特征;qPCR检测衰老标志(p16、p21)的表达,β-半乳糖苷酶染色检测星形胶质细胞的衰老情况;qPCR检测促炎因子(IL-1β、TNF-α)与抗炎因子(IL-10)的表达水平。结果: 采用50%-35%的percoll梯度分选得到的星形胶质细胞的数量多、活性好、纯度高达95%以上,可用于后续实验。与年轻大鼠神经组织的星形胶质细胞相比,分选自老年大鼠神经组织的星形胶质细胞在细胞形态上偏向激活态,突起较少;星形胶质细胞β-半乳糖苷酶染色阳性率升高,p16、p21表达也明显增多(P<0.01);老年大鼠神经组织的星形胶质细胞的促炎因子(IL-1β、TNF-α)表达升高(P<0.05),抗炎因子(IL-10)表达有所降低(P<0.05)。结论: 50%-35%的percoll梯度可以作为大鼠神经组织星形胶质细胞的分选纯化、原代培养的方法;随着年龄的增加,星形胶质细胞发生细胞老化,表现出促炎症表型,促进神经系统的炎性衰老,可能是神经系统老化及神经退行性疾病的机制之一。     

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。     

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...     

疼痛研究的新亮点:星形胶质细胞

一直以来疼痛被认为仅仅是由神经元调节的。目前的研究表明,星形胶质细胞与疼痛有密切的关系。星形胶质细胞通过许多重要功能如参与信号转导、被激活而表现出激活的特性,如释放促炎性因子、神经营养因子等,在疼痛调节过程中发挥重要作用。对星形胶质细胞与疼痛关系的研究,必将为疼痛机制的阐明及疼痛治疗提供新的思路。     

综述与专论: 星形胶质细胞调节性容积减小（RVD）的关键膜蛋白研究进展

星形胶质细胞承担着维持脑部内环境稳态的重要功能,包括维持脑的水电解质平衡。然而,在缺血性脑卒中等多种疾病中,星形胶质细胞会首先出现明显的细胞水肿,进而促进脑水肿的发生,加重脑损伤。调节性容积减小（RVD）是星形胶质细胞面对水肿时快速减小自身部分容积的代偿反应。最新研究进展发现,水通道蛋白（AQP）和体积调节性阴离子通道（VRAC）是RVD过程的关键参与者。VRAC是LRRC8家族成员构成的异多聚体,星形胶质细胞水肿时,VRAC激活,介导阴离子和有机渗透性物质快速向细胞外转运,是RVD的主要驱动力。AQP是一种6次跨膜蛋白,具有选择性的双向水通道,是星形胶质细胞快速水肿的结构基础,同时也是RVD过程中水转移至胞外的“快速通道”。进一步了解VRAC和AQP的结构、功能及其在RVD中发挥的作用,有助于最终解析星形胶质细胞RVD的发生机制并为脑水肿的治疗提供潜在靶点。