小胶质细胞的研究现状

小胶质细胞与相关疾病的研究现状

摘要：大脑由神经胶质细胞和神经元两类细胞组成。胶质细胞占全部脑细胞的比例随着生物进化程度的升高而增高。在果蝇胶质细胞约占脑细胞的25%，而在人类则占90%，提示其对脑高级功能可能具有重要作用。神经胶质细胞广泛分布于周围和中枢神经系统中，数量远远超过神经元，约为神经元的数十倍[1]。小胶质细胞（miroglia，MG)是胶质细胞的一种，为中枢神经系统中的免疫细胞，是中枢神经系统抵抗病原体入侵的第一道防线。当病原微生物进入脑组织后，小胶质细胞迅速做出反应，识别、吞噬病原微生物，呈递抗原和分泌多种生物活性物质。目前对于小胶质细胞的功能及调节机制研究较多，但是在其对疾病的研究中还不系统。本文将对其在疾病中的功能的研究进展作一综述，为进一步的研究作参考。

关键字：小胶质细胞，神经退行性疾病，中枢神经系统病毒感染

中枢神经系统（central nervous system,CNS）由神经元和神经胶质细胞所组成。神经胶质细胞的数量为神经元数量的 10倍以上,小胶质细胞占神经胶质细胞总数的 5%～20%, 小胶质细胞的数量与神经元的数量相当。小胶质细胞在中枢神经系统内分布广泛, 在脑内各区均有分布。小胶质细胞是脑内固有的免疫效应细胞,被认为是中枢神经系统内的主要免疫效应器, 起免疫监视作用, 能对中枢神经系统损伤

做出级联反应。小胶质细胞的免疫效应功能及分布的广泛性,使其在中枢神经系统稳态的维持和损伤修复的实现中发挥极其重要的作用[2]。

1.生物学特性

小胶质细胞的形态具有高度可塑性，静止时它体小致密呈长形。核中染色质甚浓，核随细胞体的长轴亦呈长形。小胶质细胞在苏木精－伊红染色切片中别具特征；突起短，密布大量小枝形似棘刺[3]。小胶质细胞的数量虽不多,但在灰、白质中都有,有些吞噬的小胶质细胞来自血细胞的生成中的单核细胞干细胞，而不是神经起源的，在受伤后出现许多侵入的噬食细胞。在成年中枢神经系统（CNS）内至少有三种不同功能状态的小胶质细胞：存在于正常CNS内的静止小胶质细胞,病理情况下激活或反应性小胶质细胞,吞噬性小胶质细胞。MG 形态通常为分枝状的，较均匀地分布在各个区域，这种状态被称为静息状态。静息状态的 MG 胞体不运动, 很少表达表面标记，很少释放细胞因子、趋化因子，而且不涉及吞噬作用。静息状态的MG 通过分枝状的、可运动的大量突起完成对脑部微环境的监视作用。当脑部出现外伤、撞击等急性伤害，以及实验诱导的应激及神经退行性疾病模型中，MG的形态发生显著的改变，突起缩短、胞体肥大，被称为“变形虫样”形态，此形态的 MG 被认为处于活化状态。小胶质细胞能表达多种模式识别受体，包括Toll-like受体和“清道夫”受体等，这些受体能够识别入侵中枢神经系统的细菌、病毒和真菌等病原微生物[4]。小胶质细胞活化后释放少量ATP，刺激星形胶质细胞大量释放ATP，诱导自

发性兴奋性突触后电流，小胶质细胞还可对突触进行修饰和吞噬，参与突触的重塑[5]。

2.功能研究

2.1小胶质细胞与神经退行性疾病(neurodegenerative disease，ND)

神经退行性疾病是一类以神经元退行性病变或凋亡, 从而导致个体行为异常乃至死亡为主要特征的疾病，包括阿尔茨海默病(Alzheimer's dis-ease，AD)、帕金森病（Parkinson's disease，PD）、肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）、亨廷顿舞蹈症（Huntington's Disease，HD）、疯牛病等。神经退行性疾病是由神经元或其髓鞘的丧失所致，随着时间的推移而恶化，以导致功能障碍[6]。小胶质细胞参与一系列神经退行性疾病的发生,小胶质细胞介导中枢神经系统损伤和疾病的内源性免疫反应, 从而发挥神经保护或神经毒性作用。任何神经系统紊乱, 通常可导致炎症和小胶质细胞的激活, 同时胶质细胞的数量增加, 表型发生改变, 这种现象被称为“反应性胶质增生”[2]。小胶质细胞激活后，可以是产生可溶性促炎症因子及趋化因子的非吞噬活性状态，也可以是具有吞噬活性的状态。活化的MG分泌细胞因子及趋化因子。如TNF-α、IL-1β、IL-6，是其活化的典型标志。随着促炎症因子表达的增加通常并行活性的上调。在神经退行性病变的情况下，IL-1、TNF-α、IL-6 等因子也有相似的上调。在活体和离体情况下,Aβ刺激MG 的活化,并伴随着包括IL-1β的细胞因子的释放增加，IL-1β的持续存在导致脑部组织慢性

炎症的持续，最终造成神经退行性病变，从而出现从较轻的短暂的认知功能损伤发展到较重的持久的损伤[7]。趋化因子参与趋化作用、细胞黏附、信号传导。在脑部研究最多的趋化因子有单核细胞趋化蛋白（MCP-1；CCL2），干扰素-γ诱导蛋白（IP-10；CXCL10），巨噬细胞炎症蛋白1α（MIP-1α; CCL3）等。在中枢神经系统的急性炎症反应中，MCP-1被认为是重要的因子之一。在神经退行性疾病中，其表达增加是一个显著的特征。象其他的细胞因子一样，大脑基础IP-10 低水平表达，其表达在中年和老年Tg2576 小鼠皮层和海马中显著增加，因此，IP-10上调和神经退行性变化之间存在着相关性，在引发炎症变化中发挥作用[8]。大脑随着年龄的增长可在组织形态学和神经生化方面发生一系列的变化。这些组织形态及生化上的变化必然造成脑功能上的衰退，目前已有越来越多的证据表明，二者具有相互重叠的临床和神经病理特征、相似的病因和病变发生机制[9]。

2.2小胶质细胞与中枢神经系统病毒感染

早期中枢神经系统被称作“免疫豁免”区，是因为异体组织移植到中枢神经系统后产生的抗异体反应较弱。健康脑实质缺乏固有淋巴细胞，主要组织相容性抗原（MHC）分子的表达水平相对较弱，而血脑屏障又限制外周淋巴细胞和免疫分子的进入。脑实质中含有大量的小胶质细胞，不断地进行免疫防御和维持免疫稳态，发挥免疫效应细胞的功能。一些病毒能专门感染神经系统，这些病毒被称为“嗜神经病毒”［10］。当这些病毒入侵机体后，可逃避宿主免疫系统，从而进入中枢神经系统。由于中枢神经系统的“免疫豁免”以及神经元本身的