星形胶质细胞 百科内容来自于: 百度百科

星形胶质细胞,是哺乳动物脑内分布最广泛的一类细胞,也是胶质细胞中体积最大的一种。用经典的金属浸镀技术(银染色)显示此类胶质细胞呈星形,从胞体发出许多长而分支的突起,伸展充填在神经细胞的胞体及其突起之间,起支持和分隔神经细胞的作用。细胞突起的末端常膨大形成脚板(footplate)或称终足(endfoot),有些脚板贴附在邻近的毛细血管壁上,因此这些脚板又被称为血管足或血管周足,靠近脑脊髓表面的脚板则附着在软膜内表面,彼此连接构成胶质界膜(glia limitans)。

细胞成分

在用尼氏法等一般染色组织切片中,星形胶质细胞的核比其他胶质细胞的核大,呈圆形或卵圆形,常染
星形胶质细胞瘤

星形胶质细胞瘤

色质多,异染色质少而分散,故染色浅,核仁不明显。胞质中没有尼氏体,但具有一般的细胞器。胞质中含有大量交错排列的原纤维,伸入到胞突中并与胞突平行行走,是构成细胞骨架的主要成分。原纤维的超微结构是一种中间丝,称为胶质丝(glial filament),其直径介于微管(25μm)和微丝(6μm)之间,由相对分子质量为47000—50000的蛋白质组成,此类蛋白质被称作为胶原原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acid protein,GFAP)。利用细胞免疫法证明GFAP仅存在于星形胶质细胞的胞体中,因此可利用GFAP的特异性抗体来检测星形胶质细胞。

分类

根据胶质丝的含量以及胞突的形状可将星形胶质细胞分为两种:纤维性星形胶质细胞(fibrous astrocyte)多分布在脑脊髓的皮质,突起细长,分支较少,胞质中含大量胶质丝,又称蜘蛛细胞(spider cell);原浆性星形胶质细胞(protoplasmic astrocyte),多分布在灰质,细胞突起粗短,分支多。胞质内胶质丝较少,又称苔状细胞(mossycell)。电镜下星形胶质细胞的胞核有缺失,胞质较清亮,游离核糖核蛋白体和粗面内质网均很少,糖原颗粒丰富,有大量的胶质丝。纤维形星形胶质细胞的突起呈长圆柱形,而原浆性星形胶质细胞的突起呈薄片状,并常包裹着神经细胞及其突触(不伸入突触间隙)。星形胶质细胞的脚板与血管内皮细胞之间相隔一层基板,脚板质膜与基板接触处有半桥粒结构。
相邻星形细胞之间以及相邻脚板之间有缝隙连接。星形胶质细胞之间的细胞间隙狭窄,仅约3nm,内含
纤维性星形胶质细胞

纤维性星形胶质细胞

组织液。缝隙连接又称缝管连接或接合膜(nexus),是由大量连接小体(connexon)有规律地成平板状排列的连接。每个连接小体又由6个亚单位镶嵌蛋白组成,这种蛋白被称为连接蛋白或接合素(connexin)。连接小体的中央有一中央小管(centralcanaliculum)通连相邻细胞。星形胶质细胞之间的缝隙连接主要由接合素43(CX43)构成。而少突胶质细胞的缝隙连接由CX32构成。
星形胶质细胞比脑内其他任何类型的细胞具有更广泛的缝隙连接,由此使得星形胶质细胞类似于合胞体样结构。这种缝隙连接的功能为:加强相邻细胞的连接;细胞通讯,其方式为离子偶联以及代谢物偶联。离子偶联即电偶联,可使细胞形成同步活动。而代谢偶联则能使单糖、氨基酸核苷酸、维生素以及激素和其他一些低分子物质自由通过缝隙连接。

特殊类型

除上述典型的星形胶质细胞外,还有几种特殊类型的星形胶质细胞。如小脑的伯格曼胶质细胞(Bergman
星形胶质细胞之间的细胞间隙

星形胶质细胞之间的细胞间隙

glial cell);视网膜的米勒细胞(Muller glial cell),又称放射状胶质细胞(radial neuroglia cell);脑垂体的垂体细胞和正中隆起等处的伸展细胞(tanycyte)。

人工发生

2011年12月复旦大学上海医学院解剖与组织胚胎学系长江学者、著名干细胞专家张素春教授与美国威斯康星大学麦迪逊分校经长达5年多的合作研究,近期在一项干细胞研究中,首次成功地利用人类多能干细胞,分化生成了星形胶质细胞,该成果对脑组织、脑器官的再生、修复和脑部疾病治疗有重要应用价值。这项研究成果发表在国际著名学术期刊《自然·生物技术》杂志上。
人类多能干细胞可以分化成体内任意细胞、进而可以形成身体的各种组织和器官的研究,是当前干细胞研究的热点和焦点,而星形胶质细胞是胶质细胞中数量最多、具有重要功能的细胞,如血脑屏障等受到损伤,星形胶质细胞可以起到修复和再生的作用。尽管近年来科学家们利用多能干细胞已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同组织,然而,如何直接将人胚多能干细胞“成功诱导”分化为对大脑修复、再生及脑部疾病治疗有重要作用的星形胶质细胞,对研究人员来说,一直是可望而不可即的“梦想”。
张素春教授领衔的科研团队在长期研究中,将人类多能干细胞分化为近似均一的不成熟星形胶质细胞群,结果发现并证实这些细胞具有与原代胶质细胞相似的基因表达谷氨酸摄取与促进突触生成等功能特性。张素春团队将这些细胞移植到小鼠大脑中,进而发现这些细胞连接到脑毛细血管后,会转化为成熟的星形胶质细胞。《自然·生物技术》认为,这一突破性成果为研究大脑发育和功能、了解胶质细胞在疾病进程中的作用提供了新的细胞模型,并将推动神经疾病治疗新策略的开发。

最新研究进展

近日,罗切斯特大学医学中心生物研究人员发现,移植人类的神经胶质细胞能够增强小鼠的记忆和学习能力,说明这类神经胶质细胞在人类认知中具有重要作用。相关研究发表在近期出版的《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上。
神经胶质细胞是人类中枢神经系统中的一类神经细胞,它们并不像神经元那样传导电冲动,长期以来被认为只起支持作用。直到近些年来,科学家们才开始认识到神经胶质细胞(尤其是星形胶质细胞)在大脑中的调节作用。
这项新研究中指出,在进化过程中人类的星形胶质细胞变得更大更复杂,赋予了人类大脑更大的复杂性,帮助人类最终进化出独有的高认知能力。
研究显示,移植人类星形胶质细胞,使小鼠大脑功能的两个重要标志显著增强,即钙波(calcium wave)和长时程增强LTP。研究人员发现,在接受移植的小鼠大脑中,钙波传递速度比普通小鼠快。长时程增强LTP被认为是学习和记忆背后的核心分子机制之一。而接受细胞移植的小鼠,产生LTP更快也更持久。
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