中脑星形胶质细胞源性神经营养因子在代谢性疾病中的作用
脑神经元和胶质细胞的相互作用机制研究
脑神经元和胶质细胞的相互作用机制研究神经元和胶质细胞是构成中枢神经系统的两种主要细胞类型，它们之间的相互作用机制一直是神经科学领域的研究热点。
本文将从不同角度探讨脑神经元和胶质细胞之间的相互作用机制，以及这些机制在神经系统疾病中的作用。
一、神经元和胶质细胞的基本结构和功能神经元是神经系统中的信息传递单元，其主要功能是接收和传递神经信号。
神经元的结构主要由细胞体、树突和轴突组成。
细胞体包含各种细胞器，是神经元进行蛋白质合成和代谢的主要场所。
树突是神经元的突起，主要用于接受来自其他神经元的信息。
轴突是神经元进行信息传递的主要通道。
胶质细胞是神经系统中除了神经元之外最常见的细胞类型。
胶质细胞按其功能可分为星形胶质细胞、少突胶质细胞、室管膜细胞和OL细胞四类。
星形胶质细胞分为纤突型和微突型，主要分布在中枢神经系统的灰质中。
少突胶质细胞主要分布在白质中，它们的主要功能是维持神经元的代谢状态和环境稳定性。
室管膜细胞则主要负责脑脊液的形成和循环。
OL细胞是中枢神经系统中最常见的胶质细胞，其主要功能是产生髓鞘，保护和维护轴突的传导速度。
二、神经元和星形胶质细胞的相互作用机制神经元与星形胶质细胞之间的相互作用机制被称作星形胶质细胞神经元相互作用（astrocyte-neuron interaction）。
星形胶质细胞对神经元的影响主要通过以下方式实现：1. 突触前神经调节星形胶质细胞具有感受神经元信号并调节释放神经递质的能力。
在突触前区域，星形胶质细胞可以感受到突触前神经元的活动，并通过释放神经递质来影响神经元的信号传递。
这一过程被称为突触前神经调节。
2. 提供养分和能量星形胶质细胞可以从血液中吸收营养物质和氧气，并将这些物质转运到周围神经元中，为其提供必要的营养和能量。
当神经元发生代谢异常时，星形胶质细胞也能及时提供细胞外液，促进代谢产物的清除和细胞的修复。
3. 调节神经元环境星形胶质细胞可以调节神经元周围的环境，维持神经元的稳态。
神经胶质细胞 名词解释
神经胶质细胞名词解释神经胶质细胞是一类位于神经组织中的非神经元细胞。
神经胶质细胞在神经系统中起着关键的支持和调节作用。
它们支持神经元的正常功能，并参与维持神经环境的稳定。
本文将详细解释神经胶质细胞的定义、分类、功能和研究进展。
一、神经胶质细胞的定义神经胶质细胞是神经系统中的一类非神经元细胞，与神经元细胞共同组成神经组织。
它们在形态、功能和发育上与神经元细胞存在差异。
神经胶质细胞通常具有星状或纤维状的形态，并且没有电活动。
二、神经胶质细胞的分类神经胶质细胞可以分为多种类型，每种类型在神经组织中扮演不同的角色。
1. 星形胶质细胞（astrocyte）：星形胶质细胞是最常见的一类神经胶质细胞，存在于中枢神经系统中。
它们的主要功能包括结构支持、离子平衡、代谢支持和成脑活性物质的摄取与释放等。
2. 苔藓胶质细胞（oligodendrocyte）：苔藓胶质细胞主要存在于中枢神经系统中，其主要功能是提供细胞外神经纤维的保护和绝缘作用。
它们的髓鞘包裹着轴突，帮助电信号的传导。
3. 寡突胶质细胞（microglia）：寡突胶质细胞是神经胶质细胞中最小的一类，也是中枢神经系统中的免疫细胞。
它们能识别和清除神经系统中的病原体和废物，保护神经组织的健康。
4. 血管源胶质细胞（pericytes）：血管源胶质细胞位于血管壁上，与血管内皮细胞相邻。
它们参与血管的构造和稳定，并与其他神经胶质细胞协调神经功能。
三、神经胶质细胞的功能神经胶质细胞具有多种重要功能，主要包括以下几个方面。
1. 结构支持：神经胶质细胞通过形成细胞网络和支架，提供神经组织的结构支持和稳定。
2. 代谢支持：神经胶质细胞通过调节微环境，维持神经元正常代谢所需的营养和能量供应。
3. 离子平衡：神经胶质细胞参与调节神经元周围的离子浓度和通道功能，维持神经元的正常兴奋性。
4. 同步调控：神经胶质细胞通过信号传递和调节突触间离子平衡，参与神经元之间的信息传递和同步。
星形胶质细胞 化学遗传学
星形胶质细胞化学遗传学星形胶质细胞是中枢神经系统中重要的细胞类型，它们在化学遗传学中扮演着重要的角色。
本文将从不同的角度来探讨星形胶质细胞在化学遗传学中的功能和意义。
第一部分：星形胶质细胞的基本特征和功能星形胶质细胞是中枢神经系统中最常见的胶质细胞类型之一，其形态特征独特，细胞体呈星形或梭形，具有多个突起称为星形突起。
这些突起与其他神经细胞或胶质细胞形成复杂的网络结构，与神经元之间及神经元与血管之间的相互作用起到重要的桥梁作用。
星形胶质细胞的主要功能包括维持神经元外环境的稳定性、调节神经元的兴奋性和抑制性、参与神经元的修复和再生以及调节脑血流等。
在化学遗传学中，星形胶质细胞对于神经元的发育和功能具有重要影响。
第二部分：星形胶质细胞在神经元发育中的作用星形胶质细胞通过分泌多种生长因子和细胞外基质分子，对神经元的生长和发育起到重要调节作用。
例如，星形胶质细胞分泌的神经营养因子促进神经元的生长和分化，帮助形成神经元的突起和突触。
星形胶质细胞还通过与神经元突起的物理接触和细胞外基质的分泌，为神经元提供支撑和定位的信号。
这种细胞-细胞和细胞-基质的相互作用对于神经元的定位、迁移和连接具有重要意义。
第三部分：星形胶质细胞在神经元功能调节中的作用星形胶质细胞通过释放神经递质和调节神经元的外环境，对神经元的兴奋性和抑制性起到重要的调节作用。
例如，星形胶质细胞释放的谷氨酸可以通过代谢途径转化为谷胺酸和γ-氨基丁酸（GABA），从而分别对神经元的兴奋性和抑制性产生影响。
星形胶质细胞还通过调节外环境中的离子浓度和pH值，影响神经元的兴奋性。
它们参与调节神经元的动作电位传导和突触传递，对神经元网络的稳定性和可塑性起到关键作用。
第四部分：星形胶质细胞在神经损伤和修复中的作用星形胶质细胞在神经损伤和修复过程中发挥重要作用。
当神经元受到损伤时，星形胶质细胞会迅速反应，并释放多种生长因子和细胞外基质分子来促进神经元的修复和再生。
胶质细胞和神经元的相互作用
胶质细胞和神经元的相互作用胶质细胞和神经元是构成神经系统的两大重要细胞类型，它们之间的相互作用对于神经系统的发育、功能和修复都至关重要。
在过去的几十年中，越来越多的研究发现，胶质细胞在神经元的发育和功能方面发挥了重要作用，而神经元也能通过分泌信号分子来影响胶质细胞的功能。
下面将从几个方面探讨胶质细胞和神经元的相互作用。
一、胶质细胞与神经元在神经系统发育中的相互作用在胚胎发育过程中，胶质细胞和神经元紧密相连，创造了适合神经元发育的环境。
胶质细胞能够分泌一系列的细胞因子，如神经营养因子、BDNF等，这些因子能够直接影响神经元的生长、迁移和分化。
此外，神经元和胶质细胞之间还有细胞粘附分子的相互作用，使得神经元在移动和定位过程中能够很好地与周围环境进行粘附，并且能够选择适合自己发展的环境。
因此，胶质细胞在神经系统的发育过程中发挥了至关重要的作用。
二、神经元对胶质细胞的影响神经元通过分泌信号分子来影响胶质细胞的功能，影响方式可以是调节胶质细胞的形态和功能，也可以是通过胶质细胞介导神经元之间的相互作用。
例如，在海马区、嗅球和大脑皮层等区域中，神经元通过分泌谷氨酸等传递性神经递质来影响星形胶质细胞的形态和功能，这些星形胶质细胞主要负责神经元的代谢和营养支持。
研究表明，神经元通过对星形胶质细胞进行诱导来调节神经元的发育和功能。
三、胶质细胞对神经元的调节作用胶质细胞在神经系统的调节过程中也扮演着至关重要的角色。
在神经元的养护和修复过程中，胶质细胞通过清除神经元周围的代谢废物和氧化应激产物来维护神经元的正常生命活动。
同时，胶质细胞还能够合成神经递质和维生素等物质，直接影响神经元的代谢和功能。
此外，胶质细胞还能够分泌壳聚糖、乳胶浆蛋白等生长因子，刺激神经元在损伤后的重构和修复。
总之，胶质细胞和神经元之间的相互作用是神经系统正常发育和功能的保障之一。
在现代神经生物学研究中，越来越多的发现表明，胶质细胞和神经元的相互作用是一个复杂、多元的生命系统，只有深入研究和理解胶质细胞和神经元之间的相互联系，才能更好地帮助我们掌握神经系统正常的生理功能和异常的发生机制，从而为神经系统的诊断和治疗提供更清晰的方向。
神经胶质细胞与神经元的相互作用
神经胶质细胞与神经元的相互作用神经胶质细胞和神经元是构成人类神经系统的两大基本细胞类型。
过去，神经科学家们主要关注于神经元，而对神经胶质细胞视而不见。
但是随着科技的不断进步，人们开始意识到神经胶质细胞和神经元的相互作用远非简单的“支持和保护”关系，而是一种复杂的相互作用和调节关系。
本文将探讨神经胶质细胞与神经元的相互作用及其与神经系统疾病的关系。
神经胶质细胞和神经元的基本特征和相互作用神经元是神经系统中负责信息传递和处理的细胞，其基本结构包括细胞体、树突、轴突等，其重要性在于其负责将化学和生理信息传递至目标器官进行协调与控制。
而神经胶质细胞则是神经元的“助手”，其种类包括星形胶质细胞、少突胶质细胞、微胶质细胞等多种类型。
神经胶质细胞与神经元的相互关系可以总体概括为神经胶质细胞通过多种方式参与神经元信息传递和调节，包括分泌细胞因子、调节神经元离子平衡和代谢产物清除等。
神经胶质细胞和神经元的相互作用构成了一种紧密而复杂的关系，在神经系统疾病的健康与疾病中都发挥着至关重要的作用。
神经胶质细胞和神经元的协调作用神经胶质细胞和神经元的相互作用在神经信息传递中起到重要的调控作用。
神经元的树突和轴突上有神经递质受体，能够接收神经递质的信号传递。
而神经胶质细胞则通过释放细胞外基质分子和胶质细胞源性因子来调节神经元递质受体，从而影响神经元的兴奋性和抑制性。
其中，神经胶质细胞对神经元的调制作用通过以下几种方式实现：1）通过代谢物清除参与神经转运：神经胶质细胞可以通过代谢物清除参与神经物质的运输和再利用，如对乙酰胆碱酯酶的清除参与乙酰胆碱的运输，从而调控神经递质的浓度和兴奋性。
2）通过细胞因子调节神经元的兴奋性：神经胶质细胞可以分泌大量的胶质细胞源性因子，如神经营养因子、细胞间黏附分子等，与周围神经元细胞和血管细胞形成交流网络，发挥调节神经元兴奋性和修复神经细胞的作用。
3）通过调节离子平衡及胶质细胞极化状态影响神经元行为：星形胶质细胞和Ogliodendrocytes通过释放离子与神经元相互作用。
星形胶质细胞以及细胞中GS在神经系统中的作用
星形胶质细胞以及细胞中GS在神经系统中的作用摘要】星形胶质细胞的多功能特性表现在脑生理学和神经功能中的重要性。
除了定义脑结构外，星形胶质细胞是神经递质稳态的主要调节部分。
GS（谷氨酰胺合成酶）是在星形胶质细胞中发现的一种酶，它ATP依赖性的催化氨和谷氨酸缩合形成谷氨酰胺，GS在谷氨酸和谷氨酰胺稳态，协调星形胶质细胞谷氨酸摄取/释放和谷氨酸-谷氨酰胺循环中起关键作用。
本综述星形胶质细胞的主要功能，以及在谷氨酸/谷氨酰胺代谢中GS在神经退行性疾病和脑缺血损伤中的重要性。
【关键词】星形胶质细胞 GS 谷氨酸/谷氨酰胺转运【中图分类号】R322.81 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2019）06-0011-02Roles of astrocytes and GS in the nervous systemSong Xianrui, Liu Kang*Nanjing Pharmaceutical University Nanjing, Jiangsu 21000, China【Abstract】The multifunctional nature of astrocytes demonstrates their importance in brain physiology and neurological function. In addition to defining brain structures, astrocytes are a major regulatory component of neurotransmitter homeostasis. GS (glutamine synthetase) is an enzyme found in astrocytes that ATP-dependently catalyzes the condensation of ammonia and glutamate to form glutamine, and the stability of GS in glutamate and glutamine. Coordinates astrocyte glutamate uptake/release and plays a key role in the glutamate-glutamine cycle. This review describes the main functions of astrocytes and the importance of GS in neurodegenerative diseases and cerebral ischemic injury in glutamate/glutamine metabolism.【Key words】Astrocyte GS glutamate/glutamine transport1.星形胶质细胞的主要功能在中枢神经系统的四种主要类型的神经胶质细胞（星形胶质细胞，少突神经胶质细胞，NG2神经胶质细胞和小胶质细胞）中，星形胶质细胞可以说是最多样化的。
星形胶质细胞在神经系统疾病中的作用
星形胶质细胞在神经系统疾病中的作用王磊【摘要】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.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】5页(P33-36,51)【关键词】星形胶质细胞;阿尔茨海默病;帕金森症;癫痫;缺血性脑损伤【作者】王磊【作者单位】昆明理工大学生命科学与技术学院,昆明,650224【正文语种】中文星形胶质细胞(astrocyte，AS)是中枢神经系统中数目最多的一种细胞，它作为胶质细胞的主要类别，几乎囊括了胶质细胞的所有功能。
星形胶质细胞在病理条件或者脑损伤时会被激活。
激活的星形胶质细胞能产生和释放多种神经递质、神经营养因子和毒性代谢产物，在受体、离子通道、抗原传递、基因转录等各级水平全面影响和调节神经元的兴奋性，参与神经疾病的发病过程。
活化的星形胶质细胞对神经细胞既有毒性作用又有保护作用。
将对近年来星形胶质细胞在神经疾病中的作用及研究进展进行综述。
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一种进行性、不可逆转的，且以痴呆为主的中枢神经系统退行性疾病。
随着社会人口的老龄化，其发病率呈上升趋势。
老年斑(senile plaque，SP)、神经纤维缠结(NFTs)和区域性的神经细胞损伤、死亡为AD的3大病理改变。
其中SP的核心是沉积的、不溶的β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein，Aβ)，周围围绕着营养障碍性轴突、激活的小胶质细胞和星形胶质细胞。
Aβ在大脑中以SP的方式沉积，被认为是AD发病机理中的关键环节。
Aβ周围有许多反应性星形胶质细胞，其突起包绕沉积的Aβ，有些突起甚至可以伸入其内部［1］。
胶质细胞源性神经营养因子研究进展
动神经营养因子，ＧＤＮＦ对发育或者成熟的运动神 经元有神经营养活性，是目前发现的神经营养因子 中作用最强的，其不仅能够促进正常运动神经元的 存活，降低自然发生的细胞死亡，还能够阻止运动神 经元的退行性病变，对轴突损伤后神经元胞体有保 护作用，对已经受损的运动神经元有营养作用∽１Ｉ。 其功能目前考虑部分与ＧＤＮＦ能够阻止运动神经乙 酰胆碱转移酶活性下降的因素有关。外源性的ＧＤ－ ＮＦ能够支持新生鼠面神经元横断后的存活，ＧＤＮＦ 可以完全阻止新生小鼠脊髓运动神经元横断造成的 运动神经元死亡和幸存的运动神经元的萎缩。研究 发现在含有脑和脊髓运动神经元的培养液中加入 ＧＤＮＦ基因转染载体细胞，可以延长这些运动神经 元轴索的长度，减少正常凋亡。
４．４
而控制癫痫发作成为治疗的一个方向。研究报道
ＧＤＮＦ基因治疗可以明显控制癫痫发作瞄７１。这使 ＧＤＮＦ将来用于治疗癫痫成为可能，有望为临床带 来更好的治疗前景。 ５问题与展望 ＧＤＮＦ作为近年来发现的一种新的广谱、高效 能的神经营养因子，临床应用还不是很完善，对于其 作用途径还需要进一步探究。大脑是人的高级中 枢，脑血管疾病目前已经成为第一位致死致残疾病， 脑血管病的二级预防尤为重要，如何使难以透过血 脑屏障的ＧＤＮＦ进入脑内，如何更好地调控ＧＤＮＦ
４．１
ＧＤＮＦ的生物学功能 ＧＤＮＦ对帕金森病（ＰＤ）的作用 ＧＤＮＦ一直
被认为是对多巴胺能神经元具有高特异性、相对专
万方数据
・４８８・
徐州医学院学报ＡＣＴＡ
ＡＣＡＤＥＭｌＡＥ
ＭＥＤＩＣＩＮＡＥ
ＸＵＺＨＯＵ
２０１０，３０（７）
一性的营养因子。ＧＤＮＦ能够保护和恢复轴索损伤 或者ｌ一甲基一４一苯基一１，２，３，６一四氢吡啶（１一
ＧＤＮＦ的受体，Ｋｒｕｓｈｅｌ等ⅢＪ研究表明ＮＣＡＭ无论 在体内还是体外的实验中都可以抑制星形胶质细胞
2023届高考生物模拟卷(二)含解析
【备考2023】高考生物精品模拟卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共4小题，每题2分，共28分。
每题只有一个选项是正确的。
)1.下列关于生物体中化合物的叙述，正确的是()A.纤维素由葡萄糖聚合而成，是植物细胞的能源物质B.胆固醇参与构成动物细胞膜和血液中脂质运输C.蛋白质是生物体内重要的储能物质D.细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在2.一片沼泽地中含有多种微生物，下列有关叙述正确的是()A.蓝细菌能进行光合作用，属于自养生物B.酵母菌有细胞壁和拟核，属于单细胞原核生物C.病毒的遗传物质是RNA，在活细胞内增殖D.硝化细菌含染色质，是该生态系统中的消费者3.人的血细胞包括红细胞、白细胞、血小板，它们都经历生长、增殖、分化、衰老和凋亡等生命历程。
下列相关叙述正确的是()A.人的血细胞都由造血干细胞经无丝分裂形成B.不同的血细胞中核酸和蛋白质种类基本一致C.血细胞凋亡时能形成凋亡小体，与膜的流动性有关D.衰老、凋亡的血细胞需经过细胞免疫将其清除4.某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类似物对植物插条生根的影响，进行了相关实验，结果见图。
下列有关叙述错误的是()A.本实验中，因变量是生根数和根长度B.图中实验结果体现了生长素类似物对植物插条生根的作用具有低浓度促进，高浓度抑制的特点C.浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y＜X＜ZD.将浓度Z溶液稀释后，重复上述实验，其作用效果不可能好于Y5.在光合作用过程中，当H＋顺浓度梯度穿过ATP合成酶时，该酶可以使ADP＋Pi合成ATP。
其过程如图所示。
相关分析错误的是()A.图示的膜上还含有叶绿素等光合色素B.若叶绿体基质的pH变小，则会导致光合作用过程中合成的ATP增多C.ATP合成酶对于ATP的合成来说是酶，对于H＋的运输来说是载体D.当该膜两侧的H＋浓度差减小时，短时间内C3的含量会增加6.我国研发的抗新冠病毒的单克隆抗体组合——安巴韦单抗/罗米司韦单抗(两种特异性抗体)正式获得国家药品监督管理局批准，用于治疗轻型和普通型且伴有进展为重型的新冠病毒感染患者。
神经营养因子
P75受体
分子量为75kDa的蛋白质 与神经营养素的结合亲和力较低 可介导Trk的信号转导。增强Trk的磷酸化
作用，提高Trk的活性。 p75可能允许Trk受体应答低浓度NGF和
其它神经营养素。
是细胞死亡途径的一个关键角色。
神经营养素的信号转导途径
Ras信号转导途径 Ras 蛋白： 1. 21kDa的磷酸化蛋白。 2. 在钝化的GDP-结合态和活化的GTP-结
（四）癫 癫
癫癫发作时,NTFs家族的受体数量发 生变化,NGF、BDNF的mRNA表达增加, 神经纤维机化程度改变,神经胶质增生,出 现神经细胞死亡。NTFs可促进神经纤维 再生,延缓或阻止癫痫发作引起的神经元 变化。
神经营养素作用的神经元细胞类型
NGF保证交感神经元和感觉神经元突触 传入的存活。
神经营养因子的定义
作用于神经系统，影响神经元和神经胶 质细胞生长、分化、存活及其细胞周期 的分子。
此分子是具有以上功能的蛋白质，有别 于非肽分子，如甾体激素、视黄醛酸和 神经递质。
由效应器产生，作用于神经元或神经胶 质细胞。
神经营养因子分类
①神经营养素(Neurotrophins)家族,包括神经生 长因子( NGF )、脑源性神经营养因子(BDNF)、 神经营养素(NT)3~7及源自非哺乳动物的神经 营养素;②胶质细胞源性神经营养因子(GDNF) 家族,包括发现的NTN、PSP、ART (artemin)、
NTF与神经肽的区别
分子量 合成
储存
NTF 较大，>14kDa 神经元和神经胶质细 胞的胞体内合成
大囊泡
NP 较小 胞体内合成
大囊泡
释放 失活 信息转导 作用方式
部分取决于合成活性， 电刺激或高钾引起的去 部分取决于去极化 极化
神经系统中的神经元和胶质细胞的相互作用
神经系统中的神经元和胶质细胞的相互作用神经元和胶质细胞是神经系统中两个主要的细胞类型。
神经元是负责传递信息的基本功能单元，而胶质细胞则提供支持和维护神经元的健康，同时也参与到神经递质的代谢和调控中。
神经元是神经系统中最重要的细胞类型，它们负责信息的传递和处理。
神经元具有细长的轴突，用来传递信号，以及短而分枝状的树突，用来接收输入信号。
神经元之间的信息传递主要通过突触连接完成，突触由突触前神经元的轴突末端、突触间隙和突触后神经元的树突或细胞体组成。
神经元之间的突触连接形成了庞大的神经网络。
胶质细胞是神经系统中除了神经元以外的主要细胞类型。
它们包括星形胶质细胞、少突胶质细胞、吞噬细胞和室管膜细胞等多种类型。
胶质细胞的主要功能是提供支持和维护神经元的健康。
它们与神经元紧密相连，并形成了复杂的结构。
胶质细胞通过维持化学环境的稳定性，清除代谢产物，提供养分和氧气等物质，保护神经元免受损伤和炎症等外界因素的影响。
神经元和胶质细胞之间存在着密切的相互作用。
首先，在发育过程中，胶质细胞通过参与胎儿神经元的迁移和定位来维持神经元的正常发育。
胶质细胞产生的分泌因子能够引导神经元向特定的目的地迁移，并保证神经元正确连接形成神经回路。
此外，胶质细胞还参与神经节细胞的分化、突触的形成和神经元的成熟等过程。
其次，胶质细胞与神经元之间通过突触间的相互作用来调节神经递质的代谢和释放。
突触间隙中的胶质细胞能够释放多种信号分子，如谷氨酸转运体（glutamate transporter）、亚硝酸合酶（nitric oxidesynthase）等，来调节神经元之间的突触传递。
胶质细胞通过清除过多的神经递质，防止其在突触间隙中过度积累，从而确保神经元的正常功能。
此外，胶质细胞也释放神经递质，如谷氨酸（glutamate）和ATP （adenosine triphosphate），来参与突触间的信号传递，并调节神经元的兴奋性和抑制性。
最后，胶质细胞对神经元的保护作用也非常重要。
脑源性神经营养因子的临床意义
脑源性神经营养因子的临床意义概述脑源性神经营养因子是一种神经肽，具有促进神经细胞生长、发育和修复的作用。
在神经系统发育、功能维护、损伤修复和干细胞再生等方面发挥着重要作用。
近年来，众多研究成果证明脑源性神经营养因子在临床应用中具有广泛的应用前景，成为神经系统保护和修复新领域的研究热点。
一、神经系统保护脑源性神经营养因子在神经系统保护方面的应用主要体现在以下几个方面：1. 预防神经元损伤：脑源性神经营养因子可以提高神经细胞的存活能力，减轻神经元的损伤程度。
例如，在正常心肌细胞中，脑源性神经营养因子表达水平升高，心肌细胞活性酯酶的活性得到增强，对于心肌细胞的保护起到重要的作用。
2. 缓解神经系统损伤后的炎症反应：神经系统损伤后，免疫细胞会释放炎性因子，引起神经炎症反应，并加重神经系统的损伤。
而脑源性神经营养因子可以抑制这种炎性反应，有助于减轻神经系统损伤之后的病情。
3. 改善神经网络的稳定性：脑源性神经营养因子可以改善神经网络的稳定性和同步性，减少异常电信号产生的可能性。
因此，脑源性神经营养因子可以用于改善癫痫、帕金森病等神经系统疾病的症状。
4. 抗氧化作用：脑源性神经营养因子可以抗氧化，阻止自由基的生成和神经细胞的氧化损伤。
因此，脑源性神经营养因子可以用于防治多种神经系统疾病，如阿尔茨海默病等。
二、神经损伤的修复神经系统的损伤后，神经元细胞将处于死亡、凋亡、再生或功能恢复的不同阶段。
脑源性神经营养因子在神经损伤的修复方面具有以下作用：1. 促进干细胞分化：脑源性神经营养因子可以促进干细胞的分化，转化为合适类型的神经细胞，例如转化为神经元细胞、星形胶质细胞等。
这将有助于干细胞治疗神经系统疾病。
2. 促进神经元生长：脑源性神经营养因子可以促进神经元的生长，并增加神经发育的突触数量。
这将有助于神经系统的损伤修复。
3. 促进周围胶质细胞的转化：脑源性神经营养因子可以促进周围胶质细胞的转化，转化为神经元或星形胶质细胞等，并促进其分化和增殖。
脑源性神经营养因子在神经修复中的作用研究
脑源性神经营养因子在神经修复中的作用研究人类的神经系统是我们身体的掌控中枢，它负责着我们行动、思考、感知和呼吸等一系列的生命活动。
但是，生活中不可避免地，我们会受到各种各样的伤害，如头部撞击、神经炎症、血栓、中风或者神经系统疾病等等，这些原因都可能导致人类神经系统的死亡和受伤。
所以，神经修复研究变得非常的重要，其中脑源性神经营养因子起着重要的作用。
什么是脑源性神经营养因子在人类脑的神经细胞中，存在着一类能促进神经元生长、恢复以及修复受到损害神经系统的细胞因子，称之为脑源性神经营养因子（neurotrophic factor）。
这些神经因子主要由神经系统中的非神经元细胞，如胶质细胞和星形胶质细胞等产生，普遍存在于成体人类的不同区域，包括外周神经系统和中枢神经系统。
在人体内，有多种脑源性神经营养因子，如神经营养因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、神经细胞生长因子（Nerve growth factor，NGF）和神经生长因子（Nerve growth factor，NT-3）等。
脑源性神经营养因子在神经修复中的作用研究表明，脑源性神经营养因子在神经修复中具有很重要的作用。
这些因子可以促进神经细胞的存活和生长，加入生命的参数中，也能改善神经元的代谢速度，使得神经元的生理功能得到快速恢复。
一些实验室研究结果显示，脑源性神经营养因子具有下列优越性：1.促进神经细胞的生成与增殖: 脑源性神经营养因子不仅能够促进神经元的生成和增殖，同时还可以防止神经元死亡，提高神经元的存活率，从而使神经系统的生长恢复得更快。
2.提高神经元的连通性与可塑性：脑源性神经营养因子能够提高血清级神经元的总数量和细胞膜分离和合并的同步性，从而提高神经元的可塑性和生存能力。
3.改善神经元的元素交换速度: 神经元超微结构中的金属元素和有机分子的低纳米尺度有较大作用。
当神经细胞发生损伤时，金属元素和有机分子会过快且不协调地散开，导致线粒体过多，加速神经亚细胞器和基因组的腐蚀，而脑源性神经营养因子就能帮助神经元恢复元素交换速度。
神经调节因子在神经系统发育中的作用及机制
神经调节因子在神经系统发育中的作用及机制神经系统发育是指在胚胎发育过程中，神经细胞的增殖、分化、移行和突触形成等过程。
这些过程需要许多信号分子的协调作用，其中神经调节因子就是其中一个重要的类别。
本文将介绍神经调节因子在神经系统发育中的作用及机制。
一、神经调节因子的定义和分类神经调节因子是指可以影响神经元生长和发育的分子信号。
它们可以通过神经元之间的突触传递信息，同时还可以影响突触强度和稳定性。
神经调节因子的来源包括髓鞘细胞、星形胶质细胞、皮层神经元和视网膜细胞等。
根据它们在神经系统中活动的方式，可以将神经调节因子分为以下四类：1. 神经营养因子：这种因子可以刺激生长和成熟的神经元细胞，并在神经元中调节代谢活动。
神经营养因子的例子包括神经营养素、神经生长因子和脑源性神经营养因子等。
2. 神经元粘附因子：这类因子可以促进细胞黏附和细胞联系。
例如，神经元间黏附分子和胶质联系蛋白就是神经元粘附因子的例子。
3. 神经炎症因子：这类因子可以激活免疫细胞并引起神经炎症反应。
一些典型的神经炎症因子是肿瘤坏死因子、白细胞介素-1和白介素-6等。
4. 神经调节因子：这种因子可以调节细胞调控通路，包括响应各种化学信号、应激和光照等。
二、神经调节因子在神经系统发育中的作用神经调节因子在神经系统发育中起到非常重要的作用。
它们可以：1. 促进神经芽细胞和成熟神经元的生长和成熟。
2. 通过分泌和调节神经营养因子，使神经元得到足够的营养和能量。
3. 促进突触的形成和维持，确保神经元之间的正常通信。
4. 参与神经元的自噬和凋亡等细胞生命周期。
5. 调节神经元的转录水平，影响基因表达和神经元特异性的产物。
三、神经调节因子在神经系统发育中的机制神经调节因子在神经系统发育中的作用机制是复杂的，主要包括以下几个方面：1. 促使神经元的增殖和分化。
神经营养因子可以刺激神经元的增殖和分化，并促进神经元的运动和轴突的延长。
2. 调节神经元的细胞周期。
星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系研究进展
星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系研究进展沈维高;何欣;王振江【摘要】星形胶质细胞As为中枢神经系统内多种胶质细胞中的一种.在正常中枢神经组织中,胶质细胞与神经元的比例是101～501,而星形胶质细胞在脑内数目最多,是中枢神经系统中最主要的大胶质细胞,并具有复杂多样的结构与功能.神经元-星形胶质细胞作为神经系统功能单位,它们之间的相互作用在中枢神经系统中非常重要,参与了中枢神经系统从胚胎发生到老化的各个活动,贯穿了神经元的整个发育过程.随着对中枢神经系统疾病病理机制和治疗手段的深入研究,人们认识到在神经系统发育、突触传递、神经组织修复与再生、神经免疫及多种神经疾病的病理方面都与星形胶质细胞密不可分.对星形胶质细胞的生物学功能及其与疾病的关系进行了较为系统的阐述,以期为相关疾病的临床治疗提供参考.【期刊名称】《北华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2008(009)006【总页数】9页(P501-509)【关键词】星形胶质细胞;活化;功能【作者】沈维高;何欣;王振江【作者单位】北华大学,基础医学院,吉林,吉林,132013;北华大学,基础医学院,吉林,吉林,132013;北华大学,基础医学院,吉林,吉林,132013【正文语种】中文【中图分类】R741.02神经元是人脑基本的构成单位，它被胶质细胞紧紧包围，胶质细胞的数量比神经元多出10～50倍并占据了脑体积的一半.而在所有的胶质细胞中As数量最多[1].在丘脑，As占整个胶质细胞的30%～40%，在视皮层占 61.5%[2].一般认为，其正常功能有以下几方面：引导胚脑神经元迁移；缓冲细胞外离子浓度及pH；作为谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)代谢的关键部位；可与神经元形成突触联系，并存在多种受体以接受多种物质的调控；摄取和(或)合成多种神经递质，产生一些营养因子等[3].研究表明，As在脑内的分布存在一定规律，阳性细胞在海马和齿状回呈明显的规则排列，这种有序性有利于它们与神经元建立固定的位置关系和稳定的功能关系，并且，它们通过缝隙连接，彼此相连，在CNS构成复杂的胶质网络，这一网络与神经元网络在功能上互相影响.它们还可能参与了脑的复杂功能活动，包括学习和记忆[4].1 星形胶质细胞的正常形态As是具有大量放射状突起的小圆锥细胞，直径为9～10 μm，核大，呈圆形或卵圆形，染色质稀少，核仁不明显.胞浆中除含有一般的细胞器外，尚含有许多由胶质丝组成的圆纤维结构，呈交错排列，在突起中的走向与突起纵轴平行.电镜下，As的细胞核不规则，色浅；胞浆中有丰富的糖原颗粒，但粗面内质网和高尔基体稀少.其显著特征是胞质中含有大量的胶质丝[5].2 星形胶质细胞的分类目前，一般根据As的形态和分布将其分为2大类[5-6]：原浆性As和纤维性As.前者含原纤维少，突起短而粗，分支较多，表面粗糙，多分布于灰质；后者含原纤维多，突起长而细，分支较少，表面光滑，多分布于白质.两者虽然形态、分布不完全一样，但功能上几乎相同.根据细胞免疫学反应，将GFAP+As分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型为GFAP+，A2B5和Ran-2+，Ⅱ型为GFAP+，A2B5+和Ran-2+(A2B5和Ran-2为2种单克隆抗体).进一步研究表明：Ⅰ型属原浆性，Ⅱ型属纤维性.此外，还有一些特殊的As，如视网膜中Müler细胞，只在小脑中出现的放射状排列的Bergman细胞，正中隆起等处的伸展细胞，脑垂体中的垂体细胞及胚胎期的辐射状胶质细胞等.3 星形胶质细胞的活化星形胶质细胞的活化是As可塑性的具体表现，又称反应性胶质增生，是中枢神经系统在许多病理生理情况下的常见反应，表现为As胞体肥大、肿胀、突起增多延长、GFAP表达增强等.活化后的表现：1)形态上：表现为胞体肥大，胞浆宽广，嗜酸性，变为肥胖型As；突起增粗、分支增多；同态性激活，无数量和核的变化.其功能的增强、改变是通过细胞内活性的增强、改变来实现的.2)数量上：表现为增多，原因存在争议.有人认为是有丝分裂的结果，也有人认为是由周围迁移到损伤区的.以往人们只注意到损伤后As的激活，而忽略了As凋亡，有人用TUNEL标记法和免疫组化法观察到受伤的脊髓中存在凋亡[7-8].一般认为As增多是增殖和迁移积聚的共同结果，并在数量上多于死亡所致.3)组织上：星形胶质细胞生成、分泌特异蛋白，发挥功能.增殖过程中幼稚的As先表达波形蛋白，是As幼稚和增生的标志，呈动态变化，以后变弱，成熟后则表达GFAP.成熟As活化则表现为GFAP表达增强，这是As胶质化的必要条件.As的骨架蛋白即结蛋白和肌球蛋白表达增强；As表达结蛋白具有特异性，损伤后结蛋白表达增强，7 d达到高峰，维持30 d左右，其强度与伤口距离成负相关，与胶质化密切相关.正常情况下As不表达肌球蛋白，损伤后表达肌球蛋白可能是As增生的一个标志.它们表达增强在维持细胞形态、损伤修复等方面起协同作用.S-100β蛋白升高，中枢神经中S-100β主要由As分泌，它是S-100家族中在脑内最具有活性的成分，血清S-100β升高是急性疾病脑破坏的一种标志，Kim等[9]认为它是迄今为止最能反应脑损伤程度的特异蛋白，也是星形细胞激活的标志.As还分泌其他许多蛋白，如脂蛋白、韧粘素、蛋白聚糖类、胶质细胞成熟因子等，发挥不同的作用.脂蛋白有助于神经突触数量增加、传递效能增强，促进突触成熟和维护其可塑性；韧粘素参与胶质疤痕，抑制神经轴突再生；蛋白聚糖类则调节神经再生，还诱导附近As向损伤部位迁移，填充损伤部位；As正常不分泌胶质细胞成熟因子，在细胞受损伤时释放胶质细胞成熟因子，可以作为一种损伤信号，它既可促进分裂增殖，又可促进As成熟.4 星形胶质细胞的生物学功能4.1 支持、隔离、绝缘作用这也是人们对于星形胶质细胞最早的认识，星形胶质细胞在中枢神经系统内起结构支持作用，星形胶质细胞遍布整个中枢神经系统，中枢神经系统内神经元及其突起间的空隙几乎全部由As充填，As构成神经组织的网架，同它们周围的结构紧密接触并保持一定的间隙.星形胶质细胞及其突起有益于胶质分隔，维持了血管、神经元胞体、轴突和突触结构的稳定，并将神经纤维和末梢隔离，以及分束和绝缘.As的足突还形成了神经细胞与其他组织相邻界面间的界膜或鞘.4.2 指引神经元迁移中枢神经系统发育过程中，作为星形胶质细胞的前体细胞——放射胶质细胞指引有丝分裂后期的神经元由SVZ区迁移至靶位置.4.3 参与血脑屏障的诱导及血脑屏障的形成血脑屏障能限制血液循环中某些物质进入中枢神经系统，是中枢神经系统和血液的分界面，从而维持神经系统内环境的稳定.As与脑毛细血管共同培养，会诱导出血脑屏障的许多特征，参与血脑屏障形成，As的终足是诱导脑微血管内皮间紧密连接和维持血脑屏障的结构基础，能产生和释放血管细胞趋化因子，诱导As终足对毛细血管的包被，对脑内微环境的建立、保持起了基础性作用.4.4 调节神经细胞内、外离子浓度和物质的代谢星形胶质细胞上拥有多种离子通道，如：钾通道、电压门控的钙通道和钠通道及两型钙泵(Na+/Ca2+；Ca2+-ATPASe)和丰富的缝隙连接，可调节神经元内外的离子浓度、pH等，特别是控制神经元外K+浓度，以维持内环境的稳定性.缝隙连接把星形胶质细胞和神经元耦联在一起，使星形胶质细胞与神经元可相互直接传递信息.研究表明，星形胶质细胞的缝隙连接可在成年动物的神经系统中，作为K+的缓冲库，防止神经冲动传导时造成细胞外K+明显升高.星形胶质细胞还可通过释放柠檬酸，结合胞外Ca2+，Mg2+达到调节离子浓度和神经元的兴奋性作用.As内的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶参与葡萄糖进入神经元.[10-12]4.5 参与神经递质和激素的代谢通过受体、神经活性氨基酸亲和载体、酶类参与神经递质摄取、灭活和供给.与星形胶质细胞的有关受体有：5-羟色胺、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱、谷氨酸、花生四烯酸、激素、CR1、CR2、C5a等；酶类有：谷氨酰胺合成酶、单胺氧化酶、3-羟基-2氨基苯甲酸加氧酶、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、5-α -还原酶、3-α甾体脱氢酶、芳香化酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、内皮素转化酶、iNOS等；神经活性氨基酸亲和载体有：谷氨酸、天冬氨酸、γ-氨基丁酸、甘氨酸、牛黄酸等.星形胶质细胞上有很多种神经活性氨基酸的高亲和载体，其中最主要的是在突触间隙的谷氨酸和γ-氨基丁酸被星形胶质细胞相应的高亲和载体转运至星形胶质细胞内，在星形胶质细胞内谷氨酰胺合成酶作用下，合成谷氨酰胺，再转运给神经元，作为制造谷氨酸和γ-氨基丁酸的原料.星形胶质细胞灭活谷氨酸，限制了谷氨酸对神经元的兴奋毒性作用.星形胶质细胞还能摄取和灭活单胺类递质，如去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺.4.6 通过分泌大量的神经因子、细胞因子、细胞识别因子等来实现各种功能4.6.1 星形胶质细胞的营养特性及修复功能星形胶质细胞对于神经元的营养特性作为神经元的支持细胞，星形胶质细胞能分泌大量可扩散的神经营养因子和非扩散的神经元支持物质.其中，生长因子为：成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板源性生长因子、胰岛素样生长因子、转化生长因子β、胶质细胞成熟因子、内皮素等；神经营养因子包括：睫状神经营养因子、脑源性神经营养因子、神经生长因子、胶质细胞源性神经营养因子等；神经元支持物有：促进轴突生长的糖蛋白、神经营养因子膜结合分子、细胞粘附分子、层粘连蛋白等.通过这些物质的分泌，对神经元起到一定的营养作用，促进神经元的存活和发育.McFarland KN等[13]发现用星形胶质细胞条件培养液培养大脑皮质神经元，比无血清的培养液容易存活，并分离出一种Mr 5 000～30 000的胰岛素样的神经营养物质.他认为非扩散的神经元支持分子只有短期的刺激轴突生长作用，而可扩散的神经营养因子才具有长期的营养支持神经元作用.研究发现，由星形胶质细胞释放的非必需氨基酸L-丝氨酸是促进海马神经元的存活和生长所必需的.在研究帕金森病的过程中，人们也认识到胶质细胞具有营养特性，这种营养特性是多巴胺能神经元存活所必需的.有人发现纹状体的星形胶质细胞可以极大提高体外培养的中脑多巴胺能神经元的存活，同时减少神经元凋亡[14].研究表明，培养的多巴胺能神经元前9 d不依赖星形胶质细胞可生存，但在10 d后，则需星形胶质细胞的营养支持，否则就快速死亡.对星形胶质细胞有关营养因子作用于神经元的机制也有了新的进展，认为星形胶质细胞结合到神经元的Thy1(一种糖蛋白)位点诱导神经元轴突的生长.星形胶质细胞的营养特性还表现在参与突触的可塑性.星形胶质细胞伴随着整个中枢神经系统的突触存在，从前人们认为它是突触部位的支持细胞，起着从突触间隙清除离子和神经递质的作用，但越来越多的研究提示，星形胶质细胞可能同时还扮演着一个非常活跃的角色[15].已有体外实验证明星形胶质细胞使神经元不依赖动作电位的量子释放提高了12倍，所以，体外培养的神经元形成的突触是不成熟的、低效的，需要星形胶质细胞的信号才能更好地发挥功能[16].研究人员用一种新的方法培养视网膜节细胞，使其纯度达到99.5%，发现星形胶质细胞的条件培养基可以使突触的活动提高10倍，使成熟的、功能完善的突触增加了7倍，并且体外实验证明星形胶质细胞对于突触的维持也是必要的.在体外情况下，突触与胶质细胞的发育也是同步的.Hama 等[17]也认为星形胶质细胞可以通过integrin受体与神经元接触后，引起神经元蛋白激酶C的激活，从而促进突触的形成，这一过程可以被integrin和蛋白激酶C的抑制剂所阻断，提示蛋白激酶C信号通路的激活可能是星形胶质细胞促进神经元成熟的机制.这些资料显示，星形胶质细胞在突触成熟和维持突触稳定中发挥重要作用，中枢神经系统突触的数量在很大程度上受到非神经元信号的调节，这更加证实星形胶质细胞可能在维持突触可塑性的过程中起作用.星形胶质细胞对神经损伤修复的功能.胶质细胞的活化增生是中枢神经系统疾病以及老年神经元损伤最普遍的反应，并已证实帕金森病等中枢神经系统退行性疾病时胶质细胞的反应性增生确实具有保护作用，可能减轻神经损害.胶质源性神经保护作用通过不同的机制实现，其中，最初认识到的是胶质细胞产生神经营养因子的作用.有一些胶质细胞相关的营养因子已研究得较为透彻，如胶质细胞源性神经营养因子在出生后腹侧中脑培养物过程中，对黑质致密部多巴胺能神经元的自然、渐近性死亡发挥最重要的保护作用.值得强调的是，在损伤的啮齿类动物纹状体，胶质细胞源性神经营养因子引导多巴胺能神经纤维的生长.当胶质细胞源性神经营养因子的表达被注射的反义寡核苷酸阻断后，这种作用显著降低[18].而且，对MPTP处理的猴和小鼠，通过注射胶质细胞源性神经营养因子蛋白或表达胶质细胞源性神经营养因子基因载体都可以显著减少多巴胺能神经元的死亡，提高残存神经元的功能[19].但是，出现中枢神经系统损伤、脱髓鞘病和一些神经退行性疾病时，虽然增殖的星形胶质细胞可参与清除损伤部位的髓磷脂和神经元碎屑，并包裹损伤区，单纯胶质细胞增生却有相反的负作用，如阻碍髓鞘再生或阻碍轴突再生，从而干扰残存神经元环路功能等[20].4.6.2 星形胶质细胞对于神经毒性物质的抵抗功能许多研究发现，星形胶质细胞与神经元共培养时，可以保护神经元使其在一定程度上抵抗毒性物质的侵害.有人发现星形胶质细胞系和原代培养的星形胶质细胞来源的条件培养基可以保护神经母细胞瘤细胞抵抗谷氨酸盐的毒性作用，这提示保护作用是由星形胶质细胞释放到培养基中的因子实现的.而同时加入谷氨酸盐和条件培养基则无保护作用，可见条件培养基预处理后的保护作用呈时间依赖性.这说明星形胶质细胞释放的因子作用一段时间后神经元才能获得抵抗毒性物质损害的能力.保护作用可能不是直接阻止谷氨酸盐的损害，而是通过诱导神经元自身的调控机制来实现的.谷氨酸盐神经毒性的可能机制是由于其受体激活后，竞争性抑制了胱氨酸的摄取，导致谷胱甘肽降低.谷胱甘肽是抗氧化剂和自由基清除剂，谷胱甘肽缺乏则会使细胞发生氧应激而变性死亡.星形胶质细胞释放的因子可能起着调节胱氨酸的释放、谷胱甘肽合成和/或抗氧化作用.Brown等[21]发现星形胶质细胞抑制谷氨酸盐兴奋性毒性诱导的神经元凋亡作用有区域性差异，来自中脑的星形胶质细胞与大脑皮质星形胶质细胞的抗凋亡作用相比，前者更强.Langeveld 等[22]为了探求星形胶质细胞在帕金森病氧应激环节的作用，在星形胶质细胞条件培养基的存在下，观察H2O2对多巴胺能神经元的毒性作用.结果发现，纹状体和皮质星形胶质细胞都可以保护中脑多巴胺能神经元抵抗H2O2的毒性.6-羟多巴是选择性损伤多巴胺能神经元的毒性物质.有研究表明，对于6-羟多巴的毒性作用，中脑星形胶质细胞可能也起到保护作用，星形胶质细胞培养物中抵抗6-羟多巴的神经毒性的作用机制，可能包含特定的神经营养因子的释放，通过神经营养因子的释放，延长培养的中脑多巴胺能神经元的存活.许多神经营养因子对于培养的神经元间接发挥作用，某些因素刺激了星形胶质细胞增殖，从而释放了星形胶质细胞源性的神经营养因子.如果抑制这些星形胶质细胞源性神经营养因子的合成或增加降解，都可能导致神经元的退行性变.Saura等[23]的研究通过在体内实验更进一步证实了星形胶质细胞的保护特性，他通过在黑质内注射白介素lβ人为地造成黑质局部星形胶质细胞增生的动物模型，再注射6-羟多巴以选择性损伤多巴胺能神经元，结果星形胶质细胞增生存在的实验组多巴胺能神经元得到明显的保护.4.6.3 星形胶质细胞促进神经分化的功能星形胶质细胞促进神经干细胞和神经前体细胞的分化.在中枢神经系统，成年后神经元发生主要见于两个脑区，即室管下区与海马的颗粒下区.正常情况下，除上述脑区外的其他脑区能够产生神经胶质细胞，但不能产生神经元.为了研究神经元和/或神经胶质细胞对来源于成年的神经干细胞分化的影响，有人分离了成年大鼠海马的神经元和星形胶质细胞，将其分别或联合与来自成年的、依赖成纤维细胞生长因子2的神经干细胞共培养，意外地发现神经元促进神经干细胞分化为少突胶质细胞，而星形胶质细胞则促进神经干细胞分化为神经元[24].与不加星形胶质细胞的对照组相比，星形胶质细胞和神经干细胞共培养组的神经元数量增加了10倍以上.研究还发现，星形胶质细胞的上述促神经元发生作用具有区域特异性：海马的星形胶质细胞有此功能，而脊髓来源的星形胶质细胞却不能促进神经干细胞的神经元发生.也有实验证明，在体外星形胶质细胞可以促进中脑多巴胺能神经元的发育，并且这种对神经元发育的影响具有区域特异性.例如，纹状体是黑质神经投射的靶部位，来源于纹状体的星形胶质细胞与黑质多巴胺能神经元共培养，较单独培养的神经元或与非靶部位来源的星形胶质细胞共培养相比，可以使酪氨酸氢化酶阳性的神经元的数量增加400%.由此可见，星形胶质细胞在促进神经干细胞分化及神经元成熟中起一定的作用.促进其他来源干细胞的分化.研究者发现星形胶质细胞还可以促进骨髓基质干细胞分化为神经细胞.Joannides等[25]的实验表明，人骨髓基质细胞在体外用表皮生长因子、成纤维细胞生长因子2等因子作用后，可以出现一些β-tubulin和神经丝蛋白阳性的细胞，但这些细胞却呈现不成熟的圆形外观，且很少有突起形成，后续加入大鼠海马星形胶质细胞的条件培养基可以极大促进骨髓基质干细胞向神经元方向分化，出现大量有着丰富突起的β-tubulin和神经丝蛋白阳性的细胞.这一发现使得骨髓基质干细胞用于中枢神经系统疾病的细胞替代治疗的前景更加乐观.Zhong H等[26]发现一种来源于小鼠的骨髓细胞，命名为多潜能成体祖细胞.多潜能成体祖细胞注射入胚泡后，可以分化为包括脑细胞在内的大多数体细胞.进一步把多潜能成体祖细胞与星形胶质细胞共培养，可以诱导分化为与中脑神经元类似解剖学和电生理学特征的细胞.提示骨髓来源的细胞向神经元方向分化可能需得到星形胶质细胞的帮助，这与胚胎干细胞和神经干细胞分化为神经元的机制类似.由于骨髓来源的细胞容易由成人自体获得，无致瘤性，而且目前的研究认为其可能分化为神经元，所以对于神经系统疾病的细胞替代治疗有较大的意义.目前，对于干细胞和前体细胞分化为神经元的确切的分子机制尚不清楚，但研究证明星形胶质细胞可以促进干细胞向神经元方向分化、成熟、突触发生.4.6.4 星形胶质细胞的免疫调节功能近年来研究认为，As是脑内特化的免疫细胞，具有抗原递呈作用，参与中枢神经系统的免疫反应，其免疫功能表现在：1)诱导小胶质细胞分化、增殖.2)增加小胶质和巨噬细胞吞噬功能.体外实验表明，星形胶质细胞可增加巨噬细胞和小胶质细胞吞噬鞘磷脂功能.3)其细胞表面MHCⅡ和B7分子能结合处理过的外来抗原，再传递给CD4+，CD8+T细胞，引起T细胞增殖、活化，产生细胞免疫.4)产生多种细胞因子，特别是炎性细胞因子，参与炎性反应.5)对趋化因子发生反应，并吞噬外源颗粒.星形胶质细胞分泌众多活性成分，直接或间接的免疫介质或炎症介质，可参与脑内的免疫生理及病理反应.在用RT-PCR和ELISA研究INF-γ介导的化学因子中，Salmaggi 等[27]证实在多发性硬化中INF-γ介导的单核因子如归巢化学因子在微血管内皮细胞和星形胶质细胞持续表达，而这些因子正是诱导血源性的免疫细胞入侵CNS导致的脱髓鞘疾病的物质；TNF-α是一个17 ku的多肽，在中枢神经系统主要由小胶质细胞和星形胶质细胞产生.TNF-α可诱导神经元MHCⅡ表达上调，使它们易受MHCⅡ限制性毒性T细胞攻击.原代培养的星形胶质细胞在TNF-α诱导下可进一步分泌TNF-α，形成一个正反馈环路.星形胶质细胞还可以因TNF-α的诱导释放NO 、花生四烯酸和谷氨酸等神经毒性物质，并促进集落刺激因子(Colony Stimulating Factors，CSF)的释放.巨噬细胞炎症蛋白3-α，CCL20是最早被证实的对记忆/分化T细胞、B细胞和不成熟的树突状细胞的化学诱导分子.使用免疫组化方法证实在EAE中星形胶质细胞表达主要的中枢源性的CCL20，而抗CCL20抗体正是使活性星形胶质细胞刺激极性Th细胞发生迁移效应的物质，此发现提示通过分泌CCL20，星形胶质细胞在CNS炎症中募集特异性白细胞和中枢神经免疫反应的调控中起到重要作用[28].热休克蛋白(hsp)作为免疫物质的分子伴侣在很多免疫过程中表达增加.对于热休克蛋白的表达，急慢性多发性硬化损伤在肥大的星形胶质细胞中表达均增加[29].穿孔素是表达在细胞毒性T细胞和NK细胞的细胞溶解蛋白，使用单克隆和多克隆抗穿孔素蛋白抗体用Western杂交分析检测到在人致死星形胶质细胞和鼠自然杀伤细胞(NK cell)中有65 ku蛋白表达，Honarpour N等[30]也证实在神经变性脑的白质炎症病灶中的反应性星形胶质细胞可探测到穿孔素的表达，而在正常的成人脑组织中并没有.这些提示不仅在淋巴细胞中有穿孔素的表达，星形胶质细胞的亚群也可表达穿孔素，并在脑的炎症反应中起到一定作用[30].星形胶质细胞可能分泌的其他因子还有：IL-6，IL-1，IL-3，TNF-α，LT，bFGF，TGFβl，C3，备解素B，Sp，TX2，LTB4，LTC4，PGE2，。
神经元与星形胶质细胞的相互作用研究
神经元与星形胶质细胞的相互作用研究神经元与星形胶质细胞是构成中枢神经系统的两种重要细胞类型，它们在神经系统中具有不可替代的作用。
神经元是神经系统的基本单元，主要负责信息的接收、处理和传递，而星形胶质细胞则起着支持和维护神经元正常生理功能的作用。
神经元与星形胶质细胞的相互作用是神经系统功能实现的重要基础，在神经科学领域得到了广泛关注。
神经元是神经系统的主要功能单元，它们具有高度的细胞极性和复杂的分支结构。
神经元的分支结构虽然看似无序，但其实精确地组织和排列着，这种排列方式被称为“神经元的静态规则”。
神经元之间的连接被称为突触，突触是神经元相互通信的关键结构，我们的大脑中包含数以万亿计的突触。
而星形胶质细胞则分布在神经系统的所有区域，它们的主要特点是星状分支，外形如星星。
星形胶质细胞的分支结构覆盖了大部分神经元和突触，这使得它们和神经元的相互作用非常密切。
虽然星形胶质细胞的数量比神经元多，但它们的体积相对较小。
由于星形胶质细胞不会产生神经冲动，因此长期以来人们普遍认为它们只是支持性细胞，没有太大意义。
但随着研究的深入，人们逐渐发现星形胶质细胞对神经元的生理活动和信号传递有很大影响。
神经元和星形胶质细胞之间的相互作用主要体现在两个方面：代谢支持和突触可塑性。
对于代谢支持来说，神经元的高代谢率需要大量的营养物质和氧气供应。
星形胶质细胞在此起到了重要的作用，它们通过血管系统吸收营养物质和氧气，然后将它们转运到周围的神经元，这样就保证了神经元的正常代谢活动。
此外，星形胶质细胞还能吞噬和清除代谢废物和有害物质，排除对神经元的损害。
对于突触可塑性来说，神经元和星形胶质细胞之间的相互作用可以影响突触的形成、稳定和变化。
神经元和星形胶质细胞之间的相互作用对于突触的形成和稳定来说尤为重要。
星形胶质细胞通过分泌胶质细胞源性因子促进神经元的突触形成和巩固，从而增强神经元的连接。
而神经元的活动也对星形胶质细胞的突触可塑性产生影响。
神经营养因子在中枢神经系统发育与修复中的作用
神经营养因子在中枢神经系统发育与修复中的作用当我们谈到中枢神经系统的发育与修复时，我们通常会想到大脑和脊髓。
这两个器官在人类身体中的重要性无法估量。
中枢神经系统的发育和修复是一个复杂而有挑战性的过程，其中需要许多不同的因素的共同作用。
神经营养因子就是其中一个关键的因素之一。
在本文中，我们将探讨神经营养因子在中枢神经系统发育与修复中的作用。
神经营养因子神经营养因子是一种分泌物质，可以促进神经元的成长、分化和生存。
这些因子在神经系统的多个方面发挥作用，包括中枢神经系统的发育和修复。
神经营养因子是由许多不同类型的细胞产生的，包括神经元、神经胶质细胞和免疫细胞。
这些因子可以通过自分泌或相邻细胞的刺激而释放出来。
一些常见的神经营养因子包括神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）和神经元特异性烯醇化酶（MAO）。
神经营养因子在中枢神经系统发育中的作用中枢神经系统的发育是一个复杂的过程，需要多种因素的参与，包括神经营养因子。
这些因子在神经元的成长、分化和生存过程中起着重要的作用。
在早期的胚胎发育过程中，神经营养因子就开始发挥作用。
在这个阶段，神经元的增殖、分化和迁移是基本过程。
神经生长因子和BDNF是其中两个起主要作用的神经营养因子。
神经生长因子可以促进神经元的增殖和分化，同时也可以在神经元迁移过程中起到导向作用。
BDNF则可以促进神经元的增殖和分化，并且在早期的神经元迁移中发挥重要的作用。
当神经元发生增生、生成和差异化之后，神经营养因子也继续发挥作用。
在神经元的轴突导向过程中，神经元可以分泌神经糖蛋白、N-CAM等分子，这些分子可以与BDNF等神经营养因子协同作用，促进轴突生长和发展。
此外，神经营养因子还可以促进合适的突触形成和成熟。
在神经元网络的形成阶段，神经元可以释放BDNF等神经营养因子，促进突触的发展和维护。
神经营养因子在中枢神经系统修复中的作用中枢神经系统的修复是另一个关键的过程，需要多种因素的参与，包括神经营养因子。
神经微环境调控新途径
神经微环境调控新途径神经微环境是指神经元所处的环境，它由神经营养物质、星形胶质细胞（astrocytes）、微血管和神经元间连接物质等组成。
神经微环境的调控对于神经元的生长、分化和维持有着至关重要的作用。
本文将着重介绍神经微环境调控的新途径。
一、神经微环境中的细胞因子细胞因子是由细胞合成并分泌到外界的蛋白质或肽，它们可以调节周围细胞的生长、分化和代谢等功能。
在神经微环境中，一些细胞因子如神经营养因子（neurotrophins）和白细胞介素-6（Interleukin-6）等扮演着重要的角色。
神经营养因子包括神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）等，它们可以促进神经元的生长和存活。
而白细胞介素-6则在神经元损伤后发挥着重要的角色，它可以促进神经元的再生和修复。
二、光学调控技术光学调控技术是一种新兴的生物工程技术，它利用光子的物理特性来无创、定量地调控细胞的活性。
在神经微环境中，光学调控技术主要用于调控神经元与星形胶质细胞之间的相互作用。
研究人员可以通过激光等光源来精确地控制星形胶质细胞的活性和位置，从而调控神经元的生长和分化。
三、纳米材料纳米材料具有比普通材料更小的粒径和更好的特性。
在神经微环境调控中，纳米材料常被用于传递细胞因子和药物等活性物质。
研究人员可以通过将活性物质包装在纳米粒子中，从而增加它们在体内的生物可利用性和稳定性。
此外，纳米材料还可以作为载体来传递DNA等基因材料，从而促进神经元的生长和修复。
四、磁性控制技术磁性控制技术是一种利用磁场来控制细胞运动和行为的技术。
在神经微环境调控中，磁性控制技术主要用于调控细胞间的相互作用。
研究人员可以通过植入磁性颗粒来调控神经元和星形胶质细胞之间的交互作用，从而促进神经元的生长和分化。
五、机器学习机器学习是一种基于对数据模型的训练和优化来进行自主学习和推理的技术。
在神经微环境调控中，机器学习主要用于预测和优化细胞因子的活性和效果。
胶质细胞在神经保护中的功能与作用机制
胶质细胞在神经保护中的功能与作用机制胶质细胞是神经系统中非神经元细胞的一类,主要包括星形胶质细胞、小胶质细胞和寡核细胞等。
长期以来,人们认为胶质细胞只起到一个支持性和营养性的作用,而神经元是中枢神经系统中最重要的功能单元。
然而,近年来的研究表明,胶质细胞在中枢神经系统的发育、功能维持和损伤修复中发挥着重要的作用。
其中,胶质细胞在神经保护中的作用引起了广泛的关注。
一、胶质细胞的神经保护功能星形胶质细胞在神经保护中的作用星形胶质细胞是中枢神经系统中最常见的一种胶质细胞,它们广泛分布在大脑和脊髓中。
星形胶质细胞通过多种机制参与神经保护:(1) 清除神经毒性物质。
星形胶质细胞表达多种膜转运蛋白,如谷氨酰胺合成酶、谷氨酸转运体、磷酸化磷酯酶等,可有效清除谷氨酸、活性氧自由基等神经毒性物质,维持神经微环境的稳定。
(2) 调节神经元兴奋性。
星形胶质细胞能通过调节细胞外离子浓度(如K+、H+等)来调节神经元的兴奋性,避免神经元活动过度兴奋而导致的细胞损伤。
(3) 提供营养支持。
星形胶质细胞能合成和分泌多种营养因子,如神经营养因子(BDNF、GDNF等)、神经营养素(乳酸、谷氨酸等),为神经元提供能量和代谢支持,促进神经元生存和功能维持。
(4) 参与神经炎症调控。
星形胶质细胞能在神经损伤后迅速活化,分泌多种细胞因子和趋化因子,调节神经炎症反应,抑制炎症因子对神经元的伤害。
(5) 促进神经再生。
在神经损伤后,星形胶质细胞能形成胶质瘢痕,阻隔损伤区域,限制损伤扩散,并分泌多种细胞外基质和生长因子,为受损神经元的再生提供支架和诱导信号。
小胶质细胞在神经保护中的作用小胶质细胞是中枢神经系统的免疫效应细胞,在正常状态下主要起监视和清除病原体的作用。
当中枢神经系统受到损伤或疾病刺激时,小胶质细胞会激活并参与神经保护:(1) 清除细胞碎片和神经毒性物质。
活化的小胶质细胞能吞噬和清除神经元以及其他细胞的凋亡碎片,消除神经毒性物质,维持神经组织的稳定性)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
神经营养因子（ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃｆａｃｔｏｒｓ，ＮＴＦｓ）是一 类由神经支配的组织和星形胶质细胞生成的小分子 分泌蛋白，其对神经元生存和凋亡有着重要的调节 作用。中脑星形胶质细胞源性神经营养因子（ｍｅｓ ｅｎｃｅｐｈａｌｉｃ ａｓｔｒｏｃｙｔｅｄｅｒｉｖｅｄ ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃ ｆａｃｔｏｒ， ＭＡＮＦ）为一种保守型神经营养因子，属于一类新型 的神经营养因子（ＮＴＦｓ）家族，在内质网应激（ｅｎｄｏ ｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍ ｓｔｒｅｓｓ， ＥＲＳ）情 况 下 表 达 上 调 （Ａｐｏｓｔｏｌｏｕ等．２００８）。ＭＡＮＦ早期被称为富含精氨 酸的肿瘤早期突变基因（ａｒｇｉｎｉｎｅｒｉｃｈｍｕｔａｔｅｄｉｎｅａｒ ｌｙ ｓｔａｇｅ ｔｕｍｏｒｓ，ａｒｇｉｎｉｎｅｒｉｃｈ ｐｒｏｔｅｉｎ， ＡＲＭＥＴ ｏｒ ＡＲＰ），并由 Ｐｅｔｒｏｖｅ等在 ２００３年首次在体外传代培 养的大鼠腹侧中脑Ⅰ型星形胶质细胞的培养基中分 离纯化得到。
ＭＡＮＦ的 Ｎ端结构域由 ５个 α螺旋和 １个 ３１０ 螺旋（一种蛋白质、多肽的二级结构，螺旋每圈有 ３ 个氨基酸残基，氢键封闭环上有 １０个原子，被认为 是 α螺旋的延伸）组成，具有保守的赖氨酸和精氨 酸残基，带丰富正电荷，与 ｓａｐｏｓｉｎ样蛋白超家族同 源。Ｓａｐｏｓｉｎｓ能与 游 离 脂 质 及 细 胞 膜 结 合，而 细 胞 膜上的 ＭＡＮＦ受体尚未确定，因此细胞外 ＭＡＮＦ可 能是通过结合到细胞表面的膜脂而发挥其功能 。 ［１３］ 近期研究表明，ＭＡＮＦ可与血液及细胞膜外小叶上 的硫脂（３邻磺基半乳糖神经酰胺）结合，继而增加 其内吞［１５］。对 ＭＡＮＦＮ端 功 能 的 研 究 发 现，小 鼠 ＭＡＮＦα螺旋结构的缺失会影响其在细胞内的稳定 及分泌，但其机制还需进一步研究［１６］。
生理科学进展 ２０１９年第 ５０卷第 ４期
·２６３·
中脑星形胶质细胞源性神经营养因子在 代谢性疾病中的作用
周 兼 吴 桐 何金汗△
（四川大学华西医院临床药学部，成都 ６１００４１）
摘要 中脑星形胶质细胞源性神经营养因子 （ｍｅｓｅｎｃｅｐｈａｌｉｃａｓｔｒｏｃｙｔｅｄｅｒｉｖｅｄｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃｆａｃｔｏｒ， ＭＡＮＦ）是一种保守型神经营养因子，属于一类新型的神经营养因子（ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃｆａｃｔｏｒｓ，ＮＴＦｓ）家 族。ＭＡＮＦ不仅具有神经营养因子功能，还参与了内质网应激（ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍ ｓｔｒｅｓｓ，ＥＲＳ） 与炎症反应等过程。此外，ＭＡＮＦ敲除小鼠表现出生长迟缓与严重的糖尿病；ＭＡＮＦ在下丘脑中过 表达可增加摄食，引起胰岛素抵抗与肥胖，表明 ＭＡＮＦ在糖尿病、肥胖等代谢性疾病中可能扮演着 重要角色。本文将对 ＭＡＮＦ的结构、表达及其在代谢性疾病中的作用进行综述。 关键词 中脑星形胶质细胞源性神经营养因子；糖尿病；肥胖胞，改善视网膜的 内源性修复能力［７］；此外，ＭＡＮＦ还可能作为 ＥＲＳ 介导的肾 脏 疾 病 中 的 生 物 标 志 物［８］。 除 上 述 功 能 外，近年来研 究 发 现，Ⅰ 型 及 Ⅱ 型 糖 尿 病 患 者 血 中 ＭＡＮＦ的浓度显著增 加［９，１０］；ＭＡＮＦ全 身 敲 除 小 鼠 表现出生长迟缓、高血糖与低胰岛素；ＭＡＮＦ是胰岛 β细胞的 增 殖 和 生 存 所 必 不 可 少 的［１１］；下 丘 脑 中 ＭＡＮＦ过表达可引起摄食过量，导致胰岛素抵抗和 肥胖［１２］。这些证据表明 ＭＡＮＦ除在神经退行性疾 病与免疫性疾病中发挥作用外，还可能在糖尿病、肥 胖等代谢性疾病中扮演重要角色。本文将对 ＭＡＮＦ 的结构、表达及其在代谢性疾病中的作用进行综述。
ＭＡＮＦ具有不同于经典 ＮＴＦｓ的独特结构，因而 也具有独特的分泌调控机制和更多的功能。研究发 现，ＭＡＮＦ能特异性地保护多巴胺神经元、抑制神经 细胞中 ｔａｕ蛋白过度磷酸化、改善 ＴＡＴＡ盒结合蛋 白（ＴＡＴＡｂｏｘｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ，ＴＢＰ）突变介导的浦肯 野细胞变性，在神经退行性疾病（如帕金森、阿尔兹 海默症、脊髓 小 脑 共 济 失 调 ）中 发 挥 潜 在 的 预 防 和 治疗作用 ［１～４］；可 保 护 心 肌 梗 塞 和 脑 缺 血 中 的 心 肌 细胞和神经［１～３］；能通过与 ｐ６５的 ＤＮＡ 结 合 域 结 合，干扰其与靶基因的结合，抑制 ｐ６５介导的转录激 活效 应，从 而 抑 制 ＮＦκＢ信 号 通 路，抑 制 炎 症 反 应 ［５，６］；ＭＡＮＦ还可调 节 视 网 膜 免 疫 微 环 境，将 促 炎
国家自然科学基金（８１４７１０６８；８１２７０９２６）；四川大学优秀 青年学者（２０１３ＳＣＵ０４Ａ１７）资助课题
△ 通讯作者 ｊｉｎｈａｎｈｅ＠ｓｃｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
·２６４·
生理科学进展 ２０１９年第 ５０卷第 ４期
脂激活蛋白样）结构域（氨基酸 １９５）和 Ｃ端 ＳＡＰ （ＳＡＦＡ／Ｂ，Ａｃｉｎｕｓ，ａｎｄＰＩＡＳ）结 构 域 （氨 基 酸 １０４～１５８）。 这 两 个 结 构 域 并 非 紧 密 结 合，而 是 通 过一段相对灵活的环序列连接 。 ［１３，１４］ 它们不仅具 有不同的生物学功能，而且不同程度地调节 ＭＡＮＦ 在细胞内的转运及分泌。