星形胶质细胞糖代谢对神经元的支持及保护作用

脑组织有着极其复杂的功能,这些功能的完成有赖于神经元细胞与胶质细胞之间的广泛合作。星形胶质细胞作为人脑内数量最多的细胞,其与神经元细胞之间的相互作用就显得十分重要。葡萄糖代谢途径包括糖酵解,有氧氧化及磷酸戊糖三条途径。其为脑组织维持其正常功能的前提。研究表明星形胶质细胞和神经元在糖代谢方面有着各自的特点,神经元在能量底物及抗氧化应激中对星形胶质细胞糖代谢途径存在一定的依赖性,干扰星形胶质细胞与神经元之间的代谢过程会导致疾病的发生。本综述主要从糖酵解及磷酸戊糖两条糖代谢途径阐述了星形胶质细胞与神经元的关系。这或许会对研究脑的代谢,脑疾病中神经元的损伤机制及如何保护神经元提供全新的视角,并可能为一些疾病的治疗开辟了新的途径。     

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。     

胶质细胞中葡萄糖转运机制研究进展

脑内神经元的能量主要依赖神经胶质细胞利用葡萄糖代谢产物乳酸供应;脑内星形胶质细胞和少突胶质细胞主要通过葡萄糖转运体途径和钠依赖性葡萄糖转运蛋白途径摄取葡萄糖,同时也可通过连接蛋白介导的缝隙连接或半通道途径形式在细胞间进行葡萄糖转运。这些途径的异常与某些神经系统疾病的病理生理学特性密切相关,故深入了解葡萄糖进入胶质细胞及其在胶质细胞之间的转运机制对脑代谢异常相关疾病的防治有重要的指导意义。     

胆固醇代谢异常与神经系统疾病关系的研究进展

胆固醇是一种广泛存在于动物体内的常见小分子脂类物质,是构成细胞膜和血浆脂蛋白的重要成分。其在中枢神经系统内的含量尤为丰富,与神经元突起的产生、发育和形成,星形胶质细胞的增生,神经元的存活,神经的修复重塑以及发育相关的信号通路的传递等活动紧密相关。由于血脑屏障的隔离,脑内胆固醇主要由星形胶质细胞合成,其代谢需要通过转化为可透过血脑屏障的分子才能排出脑外。正常情况下,脑内胆固醇的浓度维持在相对稳定的范围内,对中枢神经系统的生长发育以及正常功能的维持起着至关重要的作用,其代谢异常可以诱多种神经系统疾病,因此以维持脑内胆固醇代谢的稳态为靶标可以为许多神经系统疾病的防治提供新思路。本文综述了脑内胆固醇的合成、代谢以及其与中枢神经系统疾病的相关性。     

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...     

星形胶质细胞和神经元之间谷氨酸-谷氨酰胺的代谢偶联

谷氨酸-谷氨酰胺循环是星形胶质细胞和神经元代谢偶联最重要的途径之一。在中枢神经系统中葡萄糖经糖酵解和三羧酸循环,合成三羧酸循环的中间产物。神经元因缺乏丙酮酸羧化酶,不能由葡萄糖直接合成谷氨酸,而必须依赖于星形胶质细胞的三羧酸循环来产生作为谷氨酸前体的三羧酸循环中间代谢产物。星形胶质细胞的谷氨酸载体从突触间隙摄取谷氨酸,在星形胶质细胞中转变成谷氨酰胺并释放到细胞外,然后重新被神经元摄取,转变成谷氨酸进入新一轮的循环。本文介绍了该循环,以及星形胶质细胞谷氨酸载体的功能、特性及调控。     

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。     

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。     

大鼠脑缺血再灌注后神经元和星形胶质细胞凋亡的比较研究

目的比较研究大鼠局灶性脑缺血再灌注后神经元和星形胶质细胞的凋亡规律。方法建立大鼠大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)再灌注模型,在缺血再灌注后1、3、7、14d断头取脑,应用流式细胞分选技术和原位末端标记法分别检测各组MCAO后不同时期神经元和星形胶质细胞凋亡情况。结果局灶性脑缺血再灌注后,海马区星形胶质细胞凋亡数量超过神经元,其凋亡以再灌注3d最为显著,而神经元则以7d最为显著;而皮层区神经元凋亡数量超过星形胶质细胞,两种细胞凋亡均在再灌注后7d达高峰。结论脑缺血再灌注后,皮层和海马区的神经元及星形胶质细胞均可发生凋亡,海马区星形胶质细胞比皮层区更易凋亡,而皮层区神经元比海马区更易凋亡。     

星形胶质细胞的生物学功能

星形胶质细胞是中枢神经系统中最广泛的细胞类型,具有复杂多样的结构和功能,它与神经元构成功能单位,在神经系统多种生理活动和病理过程中起着重要作用。这篇综述简要介绍星形胶质细胞在神经元的发育分化、修复再生、信号传递、突触形成和消除、免疫调节、学习记忆和呼吸调节等方面的生物学作用。     

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。     

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。     

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。     

星形胶质细胞的兴奋对神经元树突丝运动的调节机制

神经元树突上树突丝(filopodia)的形成及其运动,是神经元探索胞外环境、寻找突触前膜结构的一种方式.为研究星形胶质细胞的兴奋对神经元树突上树突丝运动的调节机制,在与神经元混合培养的星形胶质细胞中转染光敏感通道(channelrhodopsin-2).Channelrhodopsin-2是一种可表达于细胞膜表面的非选择性阳离子通道,可被特定模式的蓝光激活,导致大量钙离子内流并进一步诱发星形胶质细胞产生钙波,从而实现了选择性激活星形胶质细胞的目的.研究结果显示,在混合培养的神经元与星形胶质细胞模型中,激活的星形胶质细胞可以抑制神经元filopodia的运动,与外源性ATP、谷氨酸的作用效果一致.这表明星形胶质细胞激活后可能通过释放ATP和谷氨酸等递质来抑制神经元filopodia的运动.     

脑能量代谢与线粒体功能关系的研究进展

线粒体是人体内的能量代谢工厂,而脑是人体内能量代谢最活跃的部位。神经元和胶质细胞是脑内主要的细胞。本文对线粒体在能量产生的作用进行综述,同时比较神经元和星形胶质细胞能量代谢的异同及密切联系,并对神经退行性变中能量代谢障碍与线粒体可塑性改变进行了回顾。以三种神经退行性疾病帕金森、阿尔兹海默和脊髓侧索硬化症为例说明线粒体在神经系统疾病和脑能量代谢之间的重要作用。从而进一步系统的认识,脑内的线粒体在生理和病理状态下对能量代谢的影响。深入了解其机制,为研究神经系统退行性疾病提供新的治疗策略。     

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…     

小鼠不同脑区星形胶质细胞小分子诱导转分化和基因表达差异的研究

该文旨在比较小分子化合物诱导小鼠不同脑区星形胶质细胞向神经元转分化的特性,并利用转录组测序技术分析小鼠不同脑区星形胶质细胞的基因表达差异。以新生小鼠皮层和海马的星形胶质细胞作为起始细胞,通过小分子化合物VCR诱导其向神经元转分化,利用免疫荧光染色检测转分化过程中细胞形态的变化以及神经元的比例,通过转录组测序比较两种星形胶质细胞的基因表达差异,并对差异基因进行荧光定量PCR验证及GO富集分析。结果表明,皮层星形胶质细胞经VCR诱导转分化为神经元的能力要显著优于海马星形胶质细胞;转录组测序发现,两种星形胶质细胞有12 658个基因存在差异表达,GO分析结果表明,在皮层星形胶质细胞中高表达的基因更多地参与细胞分裂的过程,推测差异显著基因GAD2、EYA2、GSX2、INSM1以及GNG3是与转分化相关的基因。该研究对星形胶质细胞向神经元转分化的机制研究具有借鉴意义。     

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。     

谷氨酸转运体GLAST mRNA在大鼠脑内表达的细胞定位

实验采用荧光双标技术研究谷氨酸转运体ＧＬＡＳＴ ｍ ＲＮＡ 在大鼠脑内表达的细胞定位, 研究表明, 在星形神经胶质细胞和神经元, ＧＬＡＳＴｍ ＲＮＡ 分别与神经胶质纤维蛋白（ＧＦＡＰ） 和神经元特异性烯醇化酶 （ＮＳＥ） 有表达共存, 提示ＧＬＡＳＴ ｍ ＲＮＡ在星形神经胶质细胞和神经元上都有表达。     

星形胶质细胞的生物学功能

人类大脑由两类细胞组成:一类是神经元,另一类是神经胶质细胞。神经胶质细胞的数量约为神经元的10倍,但其作用长期以来一直被认为仅限于在神经元之间充当填充物,填满大脑中的剩余空间,同时为神经元提供营养。但近年来认识到神经胶质细胞的主要成员星形胶质细胞能够感知外界刺激,它的反应选择性甚至高于相邻神经元。神经元的反应活动很多都要经过星形胶质细胞的介导才能完成。本文介绍了星形胶质细胞在神经调制、突触调节和神经血管系统偶联方面的一些新进展,以期在不久的将来对星形胶质细胞的功能有更深入的了解,并能应用于临床实践。