星形胶质细胞的生理功能及特点
星形胶质细胞和神经元之间的代谢相互作用
星形胶质细胞帮助形成大脑的物理结构，并且积极发挥着许多作用，包括神经递质的分泌或吸收，以及对血脑屏障的维持。三方突触的概念已经被学者提出，指的是突触前元件、突触后元件和神经胶质元件之间在突触处发生的紧密关系。
结构方面 : 他们参与大脑的物理结构化。 星状细胞之所以得名是因为它们是“星形”的。 它们是大脑最多的神经胶质细胞，与神经元突触具有密切关系，负责调节脑内电脉冲的传输。
作为糖原储备：星状细胞含有糖原，并具有糖质新生的能力。 额叶皮层和海马中，神经元旁边的星形胶质细胞储存并释放葡萄糖，故而在高葡萄糖消耗率和葡萄糖短缺期间，星形胶质细胞可以为神经元提供葡萄糖。 部分学者对老鼠的研究表明，这种活动与体育锻炼之间可能存在着一定的联系。
大脑星形胶质细胞中，MPTP转化为MPP+的代谢反应
帮助代谢：它们为神经元提供营养，例如乳酸、葡萄糖等。超微结构研究显示，脑实质内所有的毛细血管都被AS的终足包裹，这一结构提示AS是脑部摄取血液葡萄糖的最初部位。虽然在生理条件下，脑部产生的能量约百分之九十至九十五被神经元所消耗，但是约百分之八十的脑葡萄糖利用正是在AS发生。葡萄糖需要在AS中酵解加工产生乳酸，以乳酸盐的形式为神经元提供能量。神经元兴奋时，可释放兴奋递质谷氨酸，榖氨酸与Na+通过星形胶质细胞膜受体进入细胞，同时Na+的升高激活Na+-K+-ATP酶，并且在葡萄糖转运蛋白的协助下，吸收葡萄糖并进行酵解，释放乳酸盐。AS具有在有氧条件下代谢葡萄糖生成乳酸的特性，称为有氧糖酵解。由于神经元自身的糖酵解能力较低，其乳酸主要来自于AS，AS与神经元之间存在着星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭 (ANLS) 。
葡萄糖感测器：大脑中的葡萄糖水平检测也被星形胶质细胞所控制。星形胶质细胞在体外被低葡萄糖激活，后在体内被激活时，会增加胃内空置的空间，从而帮助消化。
血脑屏障：包围着内皮细胞的星形胶质细胞末端脚被认为有助于维持血脑屏障，但最近的研究表明它们并未发挥实质性作用。取而代之的是，大脑内皮细胞的紧密连接和基板在维持屏障中起著最重要的作用，惟最近发现以功能性磁振造影 (fMRI) 测量后的星形胶质细胞的活动与大脑中的血流有关系。
递质的摄取和释放：星形胶质细胞表达质膜转运体 (plasma membrane transporters ) ，例如谷氨酸、ATP和γ-氨基丁酸等几种神经递质的谷氨酸转运体。 最近的研究显示，星形胶质细胞会以囊泡、Ca 2 + 依赖性的方式释放谷氨酸或ATP ( 海马的星形胶质细胞在此方面存在争议。)
细胞外离子浓度的调节：星形胶质细胞高密度地表达钾离子通道。 当神经元活跃时，它们就会释放钾离子，从而增加局部细胞外的浓度。 由于星形胶质细胞对钾具有很高的渗透性，因此它们可以迅速清除细胞外空间中的过量积累物。 。如果该功能受到干扰，从戈德曼方程可知会导致钾在细胞外的浓度升高，导致神经元去极化。如果细胞外有钾的异常积累，会导致癫痫的神经元活动。在中枢神经系统中，星形胶质细胞通过L-谷氨酸-天门冬氨酸转运体 (GLAST) 和榖氨酸转运体 (GLT-1) 对细胞间隙的谷氨酸进行摄取，维持胞外正常的兴奋性神经递质浓度。持续高浓度的榖氨酸环境可促使小胶质细胞和星形胶质细胞NF-κB激活，诱导致炎基因合成使炎性反应扩大，成为许多神经系统炎性疾病及神经退行性疾病的病理机制。
神经链传导的调节：在下丘脑的视上核中，星形胶质细胞形态的快速变化会影响神经元之间的异突触传递 (heterosynaptic transmission) 。海马的星形胶质细胞通过释放ATP，以抑制突触传递，ATP被CD73外核苷酸酶水解成腺苷。 腺苷作用于神经元腺苷受体以抑制突触传递，从而增加了长期增强作用的动态范围。
血管调节：星形胶质细胞可以作为神经元调节血流的媒介 。
促进寡突胶质细胞髓鞘活动：神经元的电流使它们释放ATP，这是形成髓鞘的重要刺激。 ATP并不直接作用于寡突胶质细胞，反而它会导致星形胶质细胞分泌白血病抑制因子（LIF），可以促进寡突胶质细胞的髓鞘形成活性，表明星形胶质细胞在大脑中具有协调作用。
修复神经系统：中枢神经系统中的神经细胞受到损伤后，星形胶质细胞会填满空间，形成神经胶质疤痕上，可能有助于神经修复。 星形胶质细胞在中枢神经系统再生中的作用尚不清楚。 传统上将神经胶质瘢痕描述为再生的不可渗透的屏障，暗示了轴突再生 (axon regeneration) 的负面作用。 近年部分研究发现，星形胶质细胞是再生所必需的 。更重要的是，他们发现星形胶质瘢痕对于被刺激的轴突 (stimulated axons) 延伸穿过受伤的脊髓来说至关重要。当星形胶质细胞增生发生时，此可能对神经元有毒，释放出可以杀死神经元的信号。目前尚需更多研究来阐明它们在神经系统损伤中的作用。
长期增强作用：星形胶质细胞是否整合了海马体的学习和记忆能力引起部分学者的争论。 近年的研究发现，将人类神经胶质祖细胞移植到新生老鼠的大脑中会导致该细胞分化为星形胶质细胞。 这些细胞在分化后，不仅会增加了长期增强作用，还会改善老鼠的记忆力。
昼夜节律：仅星形胶质细胞就足以驱动老鼠SCN中的分子振动和昼夜节律行为，因此可以自主启动并维持复杂的哺乳动物行为 。
神经系统的开关：部分学者指出大神经胶质细胞（特别是星形胶质细胞）既是有损的神经递质容器 (lossy neurotransmitter capacitor) ，又是神经系统的逻辑转换器 (logical switch) ，故而胶质细胞会根据其膜状态和刺激水平阻止刺激传播，抑或使刺激沿着神经系统传播。
