神秘的神经胶质细胞:它们真的是脑部的“胶水”吗?

神经胶质细胞,或称胶质细胞,是中枢神经系统中非神经性细胞的统称,存在于大脑及脊髓,还有周边神经系统中。这些细胞并不产生电脉冲,但却占据了人类神经组织超过一半的体积。它们的作用是维持内稳态、形成髓鞘,并为神经元提供支持与保护。

神经胶质细胞在很多方面的功能超越了单纯的结构性支持,它们也参与神经传递及突触的形成,甚至影响记忆的保持和巩固。

在中枢神经系统中,胶质细胞包括寡树突胶质细胞(生产髓鞘)、星状胶质细胞、室管膜细胞及小胶质细胞。周边神经系统中的胶质细胞则包括施旺细胞(同样负责髓鞘的生成)和卫星细胞。这些胶质细胞拥有四项主要功能:环绕神经元并固定它们的位置、为神经元供应养分和氧气、隔离神经元以避免相互干扰、以及清除病原体和死亡的神经元。

我们曾认为胶质细胞是神经元的十倍,但最新研究却显示这一比率实际上可能低于1:1,并且在不同的脑部区域中有显著的变化。胶质细胞的多样性及其功能远超过神经元,而且它们能以多种方式响应和操控神经传递。这些发现逐渐改变了我们对胶质细胞的认知,从被视为单纯的“胶水”转变为一种在神经系统中扮演积极角色的复杂细胞。

胶质细胞的类型

根据外源性组织的起源,胶质细胞主要可分为两类:宏胶质细胞和微胶质细胞。

微胶质细胞是专门的巨噬细胞,在中枢神经系统内保护神经元,并能够吞噬病原体。它们的出现与神经发育早期阶段的单核细胞有密切的关联。

微胶质细胞是相对小型的胶质细胞,拥有改变形状的能力,并且在大脑受损的情况下能够增殖。健康的中枢神经系统中,微胶质细胞的突起不断获取环境中的信息,并指导大脑的免疫应答。许多疾病,如阿兹海默症和帕金森病,都与微胶质细胞的缺乏有关。

发展及细胞分裂能力

胶质细胞大多来自胚胎发育过程中的外胚层,尤其是神经管和神经嵴。微胶质细胞则源自血液中的造血干细胞。此外,胶质细胞保留在成年后进行细胞分裂的能力,而大多数神经元在受伤后则无法再生。这使得胶质细胞成为大脑修复过程中的重要角色。

胶质细胞在神经系统的发展及神经元受损后的修复中发挥重要作用。它们能够引导神经元的迁移,并调节突触的可塑性。

临床意义

胶质细胞在周边神经系统中经常能够协助神经功能的再生,然而在中枢神经系统中,神经元的丧失并不会引发类似的反应。对于重创的神经组织,胶质细胞往往会因过度刺激而可能导致神经元的进一步退化。例如,阿兹海默症病人的神经胶质细胞作用正展现出其潜在的有害影响,包括引发发炎和瘢痕的形成。

这些新兴的发现暗示着胶质细胞不仅仅是大脑的“胶水”,而是能在神经损伤、疾病与痴呆症中发挥影响力的主动参与者。它们的角色愈来愈被重视,带着让科学家探索其在神经系统中的深层功能的契机。

胶质细胞的研究是否会改变我们对于大脑运作的理解,以至于看待它们的角色并不仅限于结构性的支持,而是能揭示大脑复杂功能的关键?

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