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Cell:健康和疾病密切相关的星形胶质细胞

2015.9.08

  星形胶质细胞(Astrocytes)是一种中枢神经系统 (CNS) 神经胶质细胞,这种细胞对于正常发育与神经功能执行具有十分重要的意义,比如星形胶质细胞可以调控细胞外离子和神经递质的浓度,提供神经营养支持,参与突触形成,发挥作用,而且也可以帮助维持血脑屏障。

  更为重要的是,星形胶质细胞在疾病伤害后,能发生功能上快速或缓慢的改变,从而促进或者延缓疾病的恢复。近期Cell杂志就以“Astrocytes in Health and Disease”为题,介绍了与健康和疾病密切相关的星形胶质细胞。

  星形胶质细胞(astrocyte)是大脑中最大的细胞群,这些细胞具有特殊的星形,核大呈圆形或椭圆形,染色较浅,胞质内有交织走行的神经胶质丝(neuroglial filament)。星形胶质细胞能通过调节细胞间隙的K+和神经递质浓度,来影响神经元的功能活动。因此,这种细胞对维持神经细胞微环境的稳定和调节代谢过程起重要作用。当中枢神经系统损伤时,星形胶质细胞迅速分裂增殖,以形成胶质瘢痕形式进行修复。

  近期的一项研究就发现星形胶质细胞能用于治疗ALS这种近期颇为出名的罕见病,他们构建了一种简单的小鼠模型,用以分析人源性星形胶质细胞是否能用于治疗一些神经系统疾病,其中包括ALS。具体见专访陈红:寻找ALS未来的希望

  这项研究表明移植后的人体细胞能在成体小鼠受损脊髓中迁移,经过九个月的时间,这些人源性的星形胶质细胞会从初始移植地点,经过长途跋涉与小鼠神经元和血管相互作用。

  此外,来自瑞典隆德大学的一个研究组发现在中风后,星形胶质细胞能够启动一个过程促使生成新的神经细胞。科学家们还确定了调控星形胶质细胞转化为神经细胞的信号机制。在健康大脑中,这一信号机制活化抑制了这种转变,因此星形胶质细胞不会生成神经细胞。中风后,这一信号机制受到抑制,星形胶质细胞可以启动生成新细胞的过程。

  这表明不仅中风可以激活星形胶质细胞中的这一潜在过程。而且这一机制有可能是在其他的脑病或损伤之后生成新神经细胞,替代死亡细胞的一个有用的靶点。具体见:Science揭示星形胶质细胞新功能

  另一方面,弗吉尼亚联邦大学(VCU)Massey癌症中心的科学家在一项临床前试验中证明,阻断称为星形胶质细胞上调基因-1(astrocyte elevated gene-1,AEG-1)的基因表达,可通过调节炎症而停止肝癌的发生与发展。这项研究,不仅会影响肝癌的治疗,还会影响许多炎症相关的疾病。

  也就是说没有AEG-1基因,小鼠能够抵抗肝癌的发展,并使其免受衰老相关的炎症和肿瘤发展。科学家们发现这种抵抗力是因为,AEG-1在核因子活化B细胞K轻链增强子(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer,NF-kB)的激活中起着关键的作用,这是一种蛋白质复合物可调节免疫反应,如炎症。

  星形胶质细胞的这种两面作用,未来还需要更多的深入探讨,但它在健康与疾病恢复中的作用,必定在未来将会发挥重要的作用。

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