谷氨酸引起培养大鼠星形胶质细胞水通道蛋白4表达动态变化
少突胶质细胞发育分化的表观遗传学调控研究进展
第23卷 第3期2011年3月V ol. 23, No. 3Mar., 2011 生命科学 Chinese Bulletin of Life Sciences 文章编号：1004-0374(2011)03-0279-04 少突胶质细胞发育分化的表观遗传学调控研究进展 刘 驰，肖 岚* (第三军医大学学员旅十七队，重庆 400038) 摘 要：少突胶质细胞的发育分化是由遗传的和后生的机制共同参与调控的一系列动态过程，其中，对于后生调控机制的研究称为表观遗传学。既往对少突胶质细胞的研究主要集中在相关基因本身的特性研究。近年来，关于寻址组蛋白修饰的研究使我们对少突胶质细胞发育和衰老过程中基因表达的后生调控有了新的认识。这些理论将有助于我们更好地理解脱髓鞘及衰老后髓鞘修复障碍的原因和防治途径。关键词：少突胶质细胞；分化；表观遗传学中图分类号：Q344;R329.3 文献标识码：A Progress of epigenetic regulation in the differentiation of oligodendrocyte LIU Chi, XIAO Lan* (Company 17, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China) Abstract: The development of oligodendrocyte is a dynamic process that is regulated by genetic and epigenetic program. In the past years, great progresses have been made in the studies of relative gene transcription and expression in oligodendrocyte development. However, epigenetic regulation of gene expression in the differentiation of oligodendrocyte has not been elucidated. Recent studies on addressing histone modifications have increased our knowledge and found new targets regarding the differentiation of oligodendrocyte and aging of brain. These results will provide us with new idea regarding the mechanisms underlying the decreased efficacy of endogenous remyeliation in response to demyelinating injuries with age increasing, and further suggest new strategies for treatment of these problems. Key words: oligodendrocyte; differentiation; epigenetics 收稿日期：2010-08-31； 修回日期：2010-09-16基金项目：国家自然科学基金项目(30870801) *通讯作者：E-mail: xiaol35@https://www.wendangku.net/doc/cb12614990.html,; Tel:(86)23-68752230 脱髓鞘及其修复的失代偿是神经系统功能性损伤的表现之一，主要见于多发性硬化症(multiple sclerosis, MS )等疾病。在MS 中髓鞘修复受限与内源性少突胶质细胞前体细胞(oligodendroglia precursor cell, OPC )不完善的成髓鞘能力有关[1]。因此，研究少突胶质细胞发育分化的调控机制对促进中枢神经系统髓鞘修复有重要的意义。少突胶质细胞的发育分化是受遗传的和后生的机制共同参与调控的一系列动态过程。近年来，表观遗传学(epigenetics)理论为其后生调控机制的研究提供了新的方向。 表观遗传学是研究没有DNA 序列变化，而可以遗传的基因功能变化之学科，主要包括如何通过激活、抑制某些基因的表达，从而选择性地利用基因组的信息。目前脱髓鞘疾病或少突胶质细胞发育 分化相关的表观遗传学研究主要集中在DNA 甲基化、组蛋白修饰、miRNA 的调控作用等三个方面，本文主要就相关内容作一综述。 1 少突胶质细胞发育分化及其染色体特点 众所周知，中枢神经系统的细胞起源于外胚层神经上皮中能自我更新并分化为神经元或胶质细胞的神经干细胞或祖细胞。其中少突胶质细胞起源于中枢神经系统室周区及室下区有增殖能力的神经祖细胞，其发育过程经历了神经祖细胞— 少突胶质细
小鼠脊髓原代星形胶质细胞培养方法的建立
万方数据
１８４ 物中心提供；ＤＭＥＭ干粉购自Ｇｉｂｃｏ公司；胎牛血清购自杭州四季青生物工程材料研究所；胰蛋白酶（Ｔｒｙｐ－ｓｉｎ）、青霉素一链霉素均为Ｓｉｇｍａ公司产品；Ｄ—Ｈａｎｋｇ液为实验室自配；ＭｏｕｓｅＡｎｔｉ－ＧＦＡＰ单克隆抗体及ＣＹ５Ａｎｔｉ．Ｍｏｕｓｅ荧光二抗购自Ｃｈｅｍｉｃｏｎ公司；Ｈｏｅｃｈｓｔ为Ｓｉｇｍａ公司产品。 ２．原代培养①取１—３ｄ的新生ＩＣＲ小鼠，将其断头处死，在无菌条件下由腹侧取出脊髓，置盛有Ｄ—Ｈａｎｋｇ液的小皿中，在解剖显微镜下剔除脊膜，随后换到另一干净的小皿中。②在小皿内剪碎脊髓，大小为１×１×１，再将其移人尖底离心管中，加２～３倍体积的０．２５％胰蛋白酶，在３７℃下消化１５ｍｉｎ，加入等体积的含血清培养基（不含抗生素）终止消化；轻吹２０次左右，静置片刻，将上清吸人另一离心管中，原离心管中加入１ｍｌＤ—Ｈａｎｋｇ轻吹洗脊髓后将上清移入另一离心管中，在原离心管中加入ｌ～２ｍｌ的０．２５％胰蛋白酶再次消化１５ｍｉｎ，终止后连同上次消化的上清液一起１５００ｒｐｍ离心５ｍｉｎ，弃上清液，再加入含１０％血清的ＤＭＥＭ培养基，机械吹打使细胞分散，制成单细胞悬液。③血细胞计数板计数后调整密度到ｌ×１０５接种于无底物黏附的２５ｃｍ２玻璃培养瓶，在３７℃，５％ＣＯ：培养箱中培养。④每天倒置显微镜下对细胞进行观察，接种２４～４８ｈ后细胞第一次换液，以后每周换液两次。 ３．星形胶质细胞的纯化细胞培养７～１０ｄ待细胞分层生长后，置于３７。Ｃ摇床中２００ｒ／ｍｉｎ振荡６ｈ，弃含脱落细胞的细胞悬液，Ｄ－Ｈａｎｋｇ液洗３次，加入含１０％血清的ＤＭＥＭ培养基，放入３７℃，５％ＣＯ：培养箱中继续培养。为提高星形胶质细胞的纯度，可在传代后约５—７ｄ细胞融合时，再次放人摇床中振荡，重复上述操作。 ４．传代培养①取已培养１５ｄ左右的原代培养物，吸去旧培养基，用Ｄ—Ｈａｎｋ童液洗２次，然后滴加 ４００１ｚｌ０．１２５％胰酶一ＥＤＴＡ，倒置显微镜下观察，待细胞回缩，细胞间隙增加时用不含抗生素的培养基终止消 化，并轻轻左右摇动培养瓶，随后用弯吸管轻轻吹打制成细胞悬液，分别接种于另两个２５ｃｍ２的培养瓶，在３７℃，５％Ｃ０２条件下培养。②每天进行倒置显微镜下观察，根据细胞的生长情况及液体颜色改变加补液体或换液。 ５．星形胶质细胞的鉴定取第三代培养物接种于 六孔板内，２４ｈ后待细胞恢复后取出，吸去培养液，用ＰＢ快速洗两次，每孔分别加入少许４％多聚甲醛，室温下固定３０ｍｉｎ，去除固定液，用０．０１ｍｏｌ／ＬＰＢＳ洗三遍，以含１０％马血清的０．Ｏｌｍｏｌ／ＬＰＢＳ液在３７℃条件下封闭２０ｍｉｎ。加鼠抗ＧＦＡＰ的一抗（１：５００），放入４。Ｃ冰箱过夜，次日用０．０１ｍｏｌ／ＬＰＢＳ清洗三遍后同时加入ＣＹ５标记的抗小鼠二抗（１：１００）和Ｈｏｅｃｈｓｔ（１：４００），避光放人３７。Ｃ水浴孵箱ｌｈ，再用０．０１ｍｏＬ／ＬＰＢＳ洗三遍后晾干，用抗荧光衰减的封片剂封片，Ｏ．１ｙｍｐｕｓＦＶｌ０００激光共聚焦显微镜下观察。 结果 倒置相差显微镜下活体观察见星形胶质细胞的分离纯化过程中细胞生长情况良好。分离的小鼠脊髓细胞在培养（种植）４ｈ后，部分细胞即可长出细小的胞突；３６ｈ后，所有细胞均已贴壁，光晕明显，并长出突起，培养４—５ｄ后，细胞数量增多，约ｌＯｄ左右细胞达到８０—９０％会合，可进行摇床纯化。随着培养时间的延长，培养物中的星形胶质细胞的比例越来越大，而神经元、少突胶质细胞的比例越来越少。 传代后细胞生长更活跃，培养５～７ｄ便可长满瓶壁，星形胶质细胞的比例增多，形态结构更加突出。相差显微镜下形态学特征：胞体较大而扁，形状不规则，胞质较丰富，细胞核圆形或卵圆形，常偏于胞体的一侧，内有１—２个核仁，星形胶质细胞的胞突尤其是初级胞突较多较长，呈放射状（图１，２），经ＧＦＡＰ特异性抗体的免疫荧光染色证实９８％为星形胶质细胞（图３）。 圈１．２倒置显微镜下传代培养８ｄ的胶质细胞（×１００，ｘ２００） 图３ｇ玳ｄｇ，养星形胶质细胞ｘ１０（激光共聚焦显微镜图象ｂａｒ＝４０ｔｔｍ）ｇＧＦＡＰ免疫荧光染色ｂＨｏ∞ｈｓｌ染色ｃ Ｃ，ＦＡＰ和Ｈｏｅｅｈｓｔ共定位图象 万方数据
星形胶质细胞在脑缺血中的双重作用
星形胶质细胞在脑缺血中的双重作用 2013-03-29 18:09 来源：国际脑血管病杂志 作者：吴政政等 脑缺血可诱发从细胞能量耗竭到细胞死亡的一系列级联事件，包括兴奋性氨基酸过度释放、自由基形成、炎症反应等。以往研究多局限于脑缺血对神经元的损伤，但由于人大脑中的星形胶质细胞数量是神经元的数倍，因此，在脑缺血后保护与维持星形胶质细胞功能同样重要。目前，由神经元、胶质细胞和毛细血管构成的“神经血管单元”（neurovascularunit，NVU）日益得到认可和关注，其在包括缺血性卒中在内的多种神经系统疾病中发挥重要作用。缺血性卒中的治疗策略应致力于挽救整个NVU的功能，而星形胶质细胞正是NVU的重要组成部分。大量证据表明，星形胶质细胞在脑缺血中具有多方面的复杂作用，一方面可促进神经元存活，另一方面也可加重缺血性损伤。现对星形胶质细胞在脑缺血中的保护与损害作用做一综述，探讨其调控机制，旨在为缺血性卒中的治疗提供新的思路。 1 星形胶质细胞的生物学特性 星形胶质细胞是胶质细胞的一类，其数量为神经元的5倍，是整个中枢神经系统（central nervous system，CNS）的主要组成部分之一，在CNS的生理和病理学中发挥着关键作用。星形胶质细胞终足同时包绕着血管壁和神经突触，参与调控细胞代谢、血流、离子平衡、神经递质水平、神经传输和突触可塑性以及血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）。星形胶质细胞和神经元通过缝隙连接相互作用，对神经元的存活至关重要。神经元、胶质细胞和毛细血管构成的NVU在缺血性卒中的病程进展中具有重要作用，其中，星形胶质细胞作为NVU 的重要成分，一方面伸出大量终足参与BBB，另一方面参与形成神经元突触，被看作是继突触前和突触后成分之后的突触第三成分。脑缺血时，由于缺血核心区葡萄糖和氧供应完全终止，致使包括神经元和星形胶质细胞在内的所有神经细胞发生不可逆性损伤。但是，缺血半暗带内的葡萄糖和氧供应尚部分维持，使星形胶质细胞可存活较长时间。利用氧一葡萄糖剥夺（oxygen-glucose deprivation，OGD）模型进行的研究显示，星形胶质细胞对OGD 的耐受性好于神经元；进一步的研究表明，星形胶质细胞在OGD时能利用糖酵解产生ATP 供能，从而发挥神经保护作用。然而，缺血性卒中时由于持续和严重的缺氧缺糖，星形胶质细胞的调控功能受损，严重影响着脑组织功能，如谷氨酸动态平衡、水平衡、BBB稳定、脑血流量调节、细胞外离子平衡、神经保护因子分泌等。 2 脑缺血与星形胶质细胞的活化 CNS发生的多种病理学变化，如卒中、外伤、肿瘤、变性性疾病等，均会导致星形胶质细胞活化。这种活化具有特征性的结构和功能变化，然而具体过程尚不清楚。星形胶质细胞是CNS的重要组成部分，在脑缺血时，缺血程度、血脑屏障破坏、炎症反应、代谢失衡、细胞兴奋毒性以及氧化应激均会影响星形胶质细胞活化程度。 虽然普遍认为星形胶质细胞活化是CNS疾病的病理学标志，但对星形胶质细胞活化的定义却并未能达成共识。目前认为，星形胶质细胞活化包括4个特征：（1）由任何形式及程度的CNS损伤和病变引起的一系列分子、细胞和功能水平的变化；（2）随着损伤程度的加重，其分子表达进行性变化，细胞进行性肥大，严重时发生细胞增生和癍痕形成；（3）其变化
脂多糖对人肠微血管内皮细胞水通道蛋白1表达及功能的影响陈信浩
［６］ Ｓｉ ＭＬ，Ｚｈａ Ｓ，Ｗｕ Ｈ，ｅｔ ａｌ．ｍｉＲ－２１－ｍｅｄｉａｔｅｄ ｔｕｍｏｒ ｇｒｏｗｔｈ［Ｊ］．Ｏｎｃｏｇｅｎｅ，２００７，２６（１９）：２７９９－２８０３． ［７］ ＡｓａｎｇａｎｉＩ Ａ，Ｒａｓｈｅｅｄ ＳＡ，Ｎｉｋｏｌｏｖａ ＤＡ，ｅｔ ａｌ．ＭｉｃｒｏＲＮＡ－２１（ｍｉｒ－２１）ｐｏｓｔ－ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｌｙ ｄｏｗｎｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｔｕｍｏｒｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ ＰＤＣＤ４ａｎｄ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｓ ｉｎｖａｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ ｉｎｃｏｌｏｒｅｃｔａｌ ｃａｎｃｅｒ［Ｊ］．Ｏｎｃｏｇｅｎｅ，２００８，２７（１５）：２１２８－２１３６．［８］ Ｚｈｕ Ｓ，Ｗｕ Ｈ，Ｗｕ Ｆ，ｅｔ ａｌ．ＭｉｃｒｏＲＮＡ－２１ｔａｒｇｅｔｓ ｔｕｍｏｒｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ ｇｅｎｅｓ ｉｎ ｉｎｖａｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ［Ｊ］．Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ，２００８，１８（３）：３５０－３５９． ［９］ Ｍｅｎｇ Ｆ，Ｈｅｎｓｏｎ Ｒ，Ｗｅｈｂｅ－Ｊａｎｅｋ Ｈ，ｅｔ ａｌ．ＭｉｃｒｏＲＮＡ－２１ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＰＴＥＮ ｔｕｍｏｒ ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ ｇｅｎｅ ｉｎｈｕｍａｎ ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｎｃｅｒ［Ｊ］．Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，２００７，１３３ （２）：６４７－６５８． ［１０］ Ｇａｂｒｉｅｌｙ Ｇ，Ｗｕｒｄｉｎｇｅｒ Ｔ，Ｋｅｓａｒｉ Ｓ，ｅｔ ａｌ．ＭｉｃｒｏＲＮＡ－２１ｐｒｏｍｏｔｅｓ ｇｌｉｏｍａ ｉｎｖａｓｉｏｎ ｂｙ ｔａｒｇｅｔｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｍｏｌ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ，２００８，２８（１７）：５３６９－５３８０． ［１１］ Ｓｅｌａｒｕ ＦＭ，Ｏｌａｒｕ ＡＶ，Ｋａｎ Ｔ，ｅｔ ａｌ．ＭｉｃｒｏＲＮＡ－２１ｉｓｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｃｈｏｌａｎｇｉｏｃａｒｃｉｎｏｍａ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｃｅｌｌ ｄｅａｔｈ ４ａｎｄ ｔｉｓｓｕｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ ３［Ｊ］．Ｈｅｐａｔｏｌｏｇｙ，２００９，４９（５）：１５９５－１６０１． ［１２］ 史春梅，陈玲，徐广峰，等．人ｍｉＲ－１７－９２ｃｌｕｓｔｅｒ慢病毒载体构建及其在人脂肪细胞的表达验证［Ｊ］．江苏医药，２０１２，３８（６）：６２４－６２７． （收稿日期：２０１２－０６－１１）（供稿编辑：单晓光） ·论著· 脂多糖对人肠微血管内皮细胞水通道 蛋白１表达及功能的影响 陈信浩 纪俊标 吕纯业 戴存才 【摘要】 目的 研究脂多糖（ＬＰＳ）对人肠微血管内皮细胞（ＨＩＭＥＣ）水通道蛋白（ＡＱＰ）１表达及功能的影响。方法 ４０份ＨＩＭＥＣ均分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四组。Ａ、Ｂ、Ｃ组分别经浓度为０．１、１、１０ｍｇ／Ｌ的ＬＰＳ作用；Ｄ组为对照组，只加培养基。各组细胞培养１２ｈ。Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ法检测ＨＩＭＥＣ ＡＱＰ－１的表达；ＲＴ－ＰＣＲ检测ＨＩＭＥＣ ＡＱＰ－１ｍＲＮＡ的表达；放射法测定ＨＩＭＥＣ的摄水功能。结果 随着作用于ＨＩＭＥＣ的ＬＰＳ浓度增加，ＡＱＰ－１蛋白及其ｍＲＮＡ表达和ＨＩＭＥＣ的摄水功能均逐步减少（Ｐ＜０．０５）。结论 ＨＩＭＥＣ ＡＱＰ－１表达与ＬＰＳ浓度呈负性相关。 【关键词】 细菌内毒素；内皮细胞；水通道蛋白１；脂多糖 【中图分类号】 Ｒ３２９ 【文献标识码】 Ａ 【文章编号】 ０２５３－３６８５（２０１２）２２－２６４９－０３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｏｎ ａｑｕａｐｏｒｉｎ １ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌ ＣＨＥＮ Ｘｉｎｈａｏ，ＪＩ Ｊｕｎｂｉａｏ，ＬＶ Ｃｈｕｎｙｅ，ｅｔ ａｌ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｕｒｇｅｒｙ，ＦｉｒｓｔＡｆｆｉｌｉａｔｅｄ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２９，ＣＨＩＮＡ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ（ＬＰＳ）ｏｎ ａｑｕａｐｏｒｉｎ １（ＡＱＰ－１）ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌｓ（ＨＩＭＥＣ）．ＭｅｔｈｏｄｓＦｏｕｒｔｙ ｐｉｅｃｅｓ ｏｆ ＨＩＭＥＣ ｗｅｒｅ ｅｑｕａｌｌｙ ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ ｉｎｔｏ ４ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ Ａ（ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＬＰＳ ０．１ｍｇ／Ｌ ｆｏｒ１２ｈ），Ｂ（ｗｉｔｈ ＬＰＳ １ｍｇ／Ｌ），Ｃ（ｗｉｔｈ ＬＰＳ １０ｍｇ／Ｌ）ａｎｄ Ｄ（ｂｌａｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ）．Ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＡＱＰ－１ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｍＲＮＡ ｉｎ ＨＩＭＥＣ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｂｙ Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ ａｎｄ ＲＴ－ＰＣＲ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗａｔｅｒ ｉｎｔａｋｅｏｆ ＨＩＭＥＣ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＬＰＳ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ＡＱＰ－１ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｍＲＮＡ ｉｎ ＨＩＭＥＣ ｗｅｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ（Ｐ＜０．０５）．Ｓｏ ｄｉｄ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆｗａｔｅｒ ｉｎｔａｋｅ ｏｆ ＨＩＭＥＣ（Ｐ＜０．０５）．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ＡＱＰ－１ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｓ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ＬＰＳｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】 Ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；Ｈｕｍａｎ ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒ ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ ｃｅｌｌ；Ａｑｕａｐｏｒｉｎ １；ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ［Ｊｉａｎｇｓｕ Ｍｅｄ Ｊ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１２，３８（２２）：２６４９－２６５１．］ 基金项目：南京市科技计划项目（２０１２０１０８５）；南京市青卫工程资助项目 作者单位：２１００２９ 江苏省，南京医科大学第一附属医院普通外科 （陈信浩、戴存才）；南京医科大学附属江宁医院（陈信浩、纪俊标、吕纯业） 通讯作者：戴存才 Ｅ－ｍａｉｌ：ｄａｉｃｕｎｃａｉｄｙ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ · ９ ４ ６ ２ · 江苏医药２０１２年１１月第３８卷第２２期 Ｊｉａｎｇｓｕ Ｍｅｄ Ｊ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１２，Ｖｏｌ ３８，Ｎｏ．２２
水通道蛋白4在中枢神经系统疾病中的研究进展
四综述四 通信作者:曹磊,E m a i l :C a o _L e i 1988@163.c o m 水通道蛋白4在中枢神经系统疾病中的研究进展 吝 娜1,曹 磊2 (1.石家庄心脑血管病医院神经内二科,河北石家庄050000;2.河北医科大学第三医院放射科,河北石家庄050051 ) 摘 要:水通道蛋白(a q u a p o r i n s ,A Q P s )是一跨膜蛋白家族,主要调节体内水的转运,A Q P 4是水通道蛋白家族成员,在中枢神经系统主要表达于星形胶质细胞终足三近年来,A Q P 4在多种神经系统疾病发生发展中的作用机制备受关注,通过深入研究A Q P 4在中枢神经系统疾病中的变化,有助于在分子层面阐明疾病的发生机制,从而为中枢神经系统疾病的诊疗提供新的思路和方法三 关键词:水通道蛋白质4;脑水肿;视神经脊髓炎;阿尔茨海默病;帕金森病;癫痫中图分类号:R 742 文献标志码:A 文章编号:1004-583X (2019)06-0567-05 d o i :10.3969/j .i s s n .1004-583X.2019.06.017 水通道蛋白(A Q P s )是一种膜转运蛋白,它可以转运水分子通过细胞膜,可根据渗透梯度促进双向 水转运三在哺乳动物中,已经有13个水通道蛋白 (A Q P 0-A Q P 12)被发现[1] 三A Q P 的相对分子质量约30000[2],其中A Q P 4是中枢神经系统A Q P s 家 族的主要成员,参与了多种神经系统疾病三 A Q P 4于1994年在同源克隆大鼠的肺组织中发 现三在结构上,A Q P 4存在8个膜嵌入域, 其中包括6个跨膜结构和面向胞质的氨基酸与羧基端三A Q P 4在所有表达的细胞中,主要表现为两种亚型,包括以选择性拼接产生的较长的M 1亚基型,其含有M e t -1位点翻译起始区,由323个氨基酸残基构成; 以及较短的M 23亚型,其含有M e t -23位点翻译起始区,由301个氨基酸残基构成[1] 三A Q P 4分子密集聚集形成正交粒子阵列(O A P s ),其大小取决于A Q P 4-m 1 与A Q P 4-m 23的比例,而A Q P 4-m 23则来稳定O A P 以及促进形成更宽的阵列[3] 三A Q P 4在侧脑室 和导水管的室管膜细胞二脉络丛上皮二软脑膜二下丘脑二视上核二海马齿状回和小脑浦肯野细胞均有显著表达,与神经兴奋二神经元兴奋后细胞外K +清除二细胞迁移和水运动等有关[ 1 ]三1 A Q P 4与脑水肿1.1 脑水肿 脑水肿的特征在于脑组织中水的净增加引发组织肿胀三在头骨的有限空间中脑组织体积的增加直接导致血液灌注减少,导致缺血事件和 颅内压增加[4 ]三目前脑水肿分为3类:细胞毒性脑 水肿,离子性脑水肿,血管源性脑水肿三细胞毒性脑水肿的特点为细胞内水分子聚集而不伴有血脑屏障 破坏三离子性脑水肿是内皮功能障碍的早期阶段,其仍保持血脑屏障的完整三血管源性脑水肿是离子性脑水肿之后内皮功能障碍的第二阶段,其伴有血脑屏障的破坏[ 3 ]三1.2 A Q P 4与脑水肿 尽管在各种脑部疾病中经常观察到脑水肿,但是目前仍然不完全了解水肿形成和消退的分子和细胞机制三虽然脑水肿定义很简单,但脑水肿形成的过程非常复杂,取决于脑部疾病 的类型二严重程度和大脑的发育阶段[5] ,作为位于星形胶质细胞上的水通道,A Q P 4可能在脑水肿过程中起到相关作用,然而,A Q P 4的作用在很大程度上取 决于损伤后的时间和大脑区域等[ 3 ]三在啮齿类动物卒中模型中,A Q P 4早期表达增加与离子性脑水肿和 星形胶质细胞肿胀相一致[ 3] 三在系统性低渗应激后,A Q P 4敲除小鼠显示大脑水摄取减少了31%[6] 三 在大脑中动脉(M C A O )短暂闭塞的卒中小鼠模型中,血管周围星形胶质细胞的A Q P 4表达迅速上调, 其中位于梗死核心和缺血半暗带中的A Q P 4在卒中后1小时达到峰值三但在更严重的卒中模型中没有 观察到A Q P 4表达的增加, 说明在严重缺血情况下,大脑在再灌注早期不能合成A Q P 4[3] 三A k d e m i r 等[7]对全脑缺血模型进行的研究显示,在全脑缺血 后第3天和第5天A Q P 4基因敲除小鼠脑脑含水量显著低于野生型小鼠三说明A Q P 4的表达促进了脑水肿的形成三此外,有研究表明,给予A Q P 4基因敲除大鼠脑内注入生理盐水可以导致颅内压显著升 高[8 ]三然后,增加的A Q P 4表达的时间分布与体内 水肿的消退相关三在大多数脑损伤模型研究中,在损伤发生48小时后检测到A Q P 4表达增加,同时发现A Q P 4表达增多的部位位于损伤部位附近血管周 四 765四‘临床荟萃“ 2019年6月20日第34卷第6期 C l i n i c a l F o c u s ,J u n e 20,2019,V o l 34,N o .6
星形胶质细胞
目录一、星形胶质细胞的生物学特性 (一) 星形胶质细胞的异质性 (二) 胶质网络二、星形胶质细胞的功能 (一)分泌功能 (二)星形胶质细胞与神经的发育及再生 (三)星形胶质细胞具有对神经元微环境调控的能力 (四)免疫功能与血脑屏障调控三、星形胶质细胞功能的新近进展 (一)星形胶质细胞也具有可兴奋性 (二)星形胶质细胞与神经元的通讯或对话 (三)在突触形成和突触可塑性中的作用 (四)星形胶质细胞与神经发生胶质细胞是神经系统内数量众多的一大类细胞群体,约占中枢神经系统(CNS)细胞总数的90%,星形胶质细胞(astrocyte)是其中主要的组成成分 目的从新生鼠皮层中分离、培养并鉴定原浆型星形胶质细胞(protoplasmic astrocyte,PAS)和纤维型星形胶质细胞(fibrous astrocyte,FAS).方法新生大鼠皮层分离的混合星形胶质细胞,经差速振荡法得到纯化的PAS和FAS;用免疫组化法分别对两种细胞进行鉴定.结果观察到两种细胞均特异性的标记为阳性.PAS外观扁平似圆盘状,细胞体 较大,突起宽而扁,分支少,均匀排列生长;FAS细胞体较小,呈圆形、卵圆形或多角形,突起较多,细长并有分支,呈交错生长.结论采用差速振荡法体外纯化培养两种AS,方法可行、有效,同时纯度达95%以上. 脑星形胶质细胞是中枢神经系统(CNS)内在数目占绝对优势的一类大胶质细胞,被认为在神经元的整个发育过程中起重要作用.本文主要就参与星形胶质细胞调节神经元活动的主要功能分子,星形胶质细胞在中枢神经系统的生物学功能,及其与疾病的关系作一简要回顾. 目的观察星形胶质细胞(AST)分泌雌激素的规律,研究AST对大脑皮层神经元突触形成的影响及可能的分子机制.方法取新生大鼠大脑皮层进行AST原代及传代培养,分别于传代培养的第0 d、7 d、14 d、21 d进行细胞计数,同时用ELISA方法测定AST条件培养液(ACM)中雌二醇(E2)的浓度.以新生大鼠皮层神经元纯培养为模型,实验分成6组:神经元纯培养 组;ACM培养组;AST和神经元混合培养组;雌激素培养 组;ACM+Tamoxifen(雌激素受体阻断剂)培养组;Tamoxifen培养组.应用 免疫荧光技术和突触计数方法观察各组突触形成数量的差别.结果AST数量分别为1×104/ml、1.1×106/ml、1.4×106/ml、1.5×106/mi;ACM中雌二醇浓度分别为(ng/L):0、117±22、266±22、252±27.第0 d培养液中未检测出雌二醇,随着培养时间的延长雌激素浓度迅速增加,14 d左右达高峰,以后逐渐降低,但21 d时培养液中雌二醇仍保持较高浓度.各实验组突触荧光颗粒数分别为(个/细胞,培养第9 d):14±3;79±5;83±8;80±6;32±3;29±3.显示ACM能增加培养神经元突触形成的数目近6倍,外源性雌激素可基本模拟ACM的效应.Tamoxifen 能阻断ACM促突触形成效应的75%左右.结论体外培养新生大鼠大脑皮层AST能合成并分泌雌激素,分泌的雌激素可能参与了胶质细胞调节神经元突触形成的过程,而胶质源性的雌激素可能通过雌激素受体发挥促突触形成的作用. 星形胶质细胞(AS)是神经系统的重要组成部分,目前认为AS是构成突触结构的第三种成分.AS对突触的数量、形态结构、成熟过程以及突触传递都有影响.AS能够以多种方式和神经元相互作用,如通过谷氨酸-谷氨酰 胺循环、细胞内Ca2+浓度的改变等环节影响神经元的生物活性,进而发挥对神经突触可塑性的影响.最新研究表明,AS亦能够通过分泌多种介质,
小鼠星形胶质细胞的培养
星形胶质细胞的培养 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或称终足，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。那么星形胶质细胞如何进行培养呢，下面介绍下此细胞的培养方法。 一、实验器械和试剂 器械有剪刀、小镊子、小毛刷等，试剂DMEM/F12培养液、胎牛血清、胰蛋白酶、PBS液、青霉素、链霉素、培养皿等。 二、星形胶质细胞的混合培养 取新生SD小鼠若干只（出生24h），在无菌条件下断头，迅速剪开颅骨，取出脑组织与预冷的PBS液中反复冲洗以去除血污，再移入另一盛有PBS的培养皿中，用小毛笔轻轻刷去脑组织表面的脑膜和血管，用PBS冲洗后剪去脑干仅保留大脑半球，用小剪刀充分剪碎脑组织，加入比组织块总量多30-50倍的0.05%胰蛋白酶，再移入50ml的离心管中，用吸管反复吹打消化至无明显的脑组织块为止，然后加入DMEM/F12完全培养基（含10%的胎牛血清、100U/ml青-链霉素）终止消化，反复吹打制成单细胞悬液，1000r/min离心5min，弃去上清液，加入一定量的完全培养吹打成单细胞悬液，接种到培养瓶中，置于细胞培养箱中培养，3-4h后更换一次培养液，以后每3天换夜一次，注意观察细胞的生长情况。 三、星形胶质细胞的分离和纯化 将培养于培养瓶中的混合胶质细胞培养液弃去，用PBS清洗2遍，加入0.25%的胰酶于培养箱中消化，在镜下观察至细胞脱落，然后加入完全培养基终止消化，1000r/min离心5min，将细胞沉淀重悬接种于培养瓶中，置于培养箱中培养，稳定1天后，再恒温摇床200r/min振摇2h，吸取上清液（去除一些小胶质细胞和部分少突胶质细胞），贴壁细胞用0.25%的胰酶消化，方法同上，然后用完全培养基重悬接种到培养瓶中，稳定1天后用于后续实验。
水通道蛋白
水通道蛋白 水通道蛋白（Aquaporin），又名水孔蛋白，是一种位于细胞膜上的蛋白质（内在膜蛋白），在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。 水通道是由约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得·阿格雷所发现，他与通过X射线晶体学技术确认钾离子通道结构的洛克斐勒大学霍华休斯医学研究中心的罗德里克·麦金农共同荣获了2003年诺贝尔化学奖。 水分子经过Aquaporin时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，内部的偶极力与极性会帮助水分子旋转，以适当角度穿越狭窄的通道，因此Aquaporin的蛋白构形为仅能使水分子通过之原因 水通道蛋白的发现 编辑 Agre等(1988)在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时，发现了一个28 kD的疏水性跨膜蛋白，称为形成通道的整合膜蛋白28(channel-forming inte—gral membrane protein，CHIP28)，1991年完成了其cDNA克隆(Verkman，2003)。但当时并不知道该蛋白的功能，在进行功能鉴定时，将体外转录合成的CHIP28 mDNA 注入非洲爪蟾的卵母细胞中，发现在低渗溶液中，卵母细胞迅速膨胀，并于5 min 内破裂。为进一步确定其功能，又将其构于蛋白磷脂体内，通过活化能及渗透系数的测定及后来的抑制剂敏感性等研究，证实其为水通道蛋白。从此确定了细胞膜上存在转运水的特异性通道蛋白，并称CHIP28为Aquaporinl(AQPl)。 水通道蛋白分类 编辑 AQP0 AQP0最初称之为主体内在蛋白(major intrinsic protein，MIP)，在晶状体纤维中细胞中表达丰富，与晶状体的透明度有关．AQpo的突变可能导致晶状体水肿和白内障。小鼠缺乏AQPO将患先天性白内障[61]。 AQP1 AQP1是1988年发现的,开始将这种蛋白称为通道形成整合蛋白(CHIP),是人的红细胞膜的一 种主要蛋白。它可以使红细胞快速膨胀和收缩以适应细胞间渗透性的变化。AQP1蛋白也存在于
炎症因子诱导星形胶质细胞凋亡及机制探讨_刘杰波
[收稿日期]2002-09-10;[修回日期]2003-04-30 [作者简介]刘杰波(1968-),男,博士,主治医师。主攻方向:小儿神经系统疾病。[通讯作者]刘杰波,深圳市罗湖区人民医院儿科,邮编:518000。#论著# 炎症因子诱导星形胶质细胞凋亡及机制探讨 刘杰波 (深圳市罗湖区人民医院儿科,广东深圳518000) [摘要]目的探讨L PS,I L-1B,T N F-A所致星形胶质细胞(AC)凋亡的机制及途径。方法原代培养的新 生SD大鼠前脑AC分为正常对照组、炎症组(L PS+I L-1B+T N F-A)与预处理组(L-N M M A预处理30min后加入 L PS+T N F-A+I L-1B)。培养72h后,M T T测定AC活力;分光光度仪测定细胞培养上清中N O2-/N O3-含量;电 镜、流式细胞术检测细胞凋亡;Wester n Blot检测胞浆内细胞色素C的表达;原位杂交检测A C Caspase-3mRNA表 达。结果预处理组细胞活力明显高于炎症组(0.81?0.29vs0.46?0.15),差异有显著性(P<0.01)。炎症组 AC活力与其分泌的一氧化氮(NO)呈负相关(r=-0.604,P<0.05)。预处理组凋亡率[(15.2?7.9)%]低于炎 症组[(29.7?10.4)%],P<0.05。预处理组胞浆内细胞色素C的含量较炎症组明显减少(14784?2096vs 31049?3784),P<0.01。炎症组的Caspase-3mRNA表达强于预处理组。结论1L PS,I L-1B,T N F-A可导致细 胞活力下降。其细胞活力的下降与其分泌的NO增多有关。o增多的N O可导致AC凋亡;NO导致的A C凋亡可 能与细胞色素C凋亡途径有关。[中国当代儿科杂志,2003,5(4):339-342] [关键词]星形胶质细胞;凋亡;一氧化氮 [中图分类号]Q813[文献标识码]A[文章编号]1008-8830(2003)04-0339-04 Mechanism of Cytokine-Induced Apoptosis of Astrocytes in Rats Jie-Bo LI U.Dep ar tment of Pediatr ics,L uohu District H osp ital of Shenz hen,S henz hen,G uangdong518000,China (Email:j ieboliu@https://www.wendangku.net/doc/cb12614990.html,) Abstract:Objective T o study the mechanism of L PS,I L-1B and T NF-A-induced apoptosis of astro cytes in r ats. Methods T he astrocytes of the neonatal rat were cultur ed in vitr o and randomely assigned into the inflammation group (tr eated w ith L PS,IL-1B and T N F-A),pre-treatment group(L-NM M A was administr ated half an hour before treatment with L PS,IL-1B and T N F-A)and normal control group.T he cell viability was assayed by M T T;apoptosis was evaluated by electr on micr oscope and flow cytometry;nitric ox ide(N O)content was measured by spectrophotometer;cytochrome C co ntent in cy toplasm was measured by Western Blot and Caspase-3mRN A ex pression was detected by hybridization in situ.Results T he cell v iability in the pr e-tr eatment gr oup was significantly hig her than t hat of the inflammation group (0.81?0.29vs0.46?0.15),P<0.01.T here w as a neg at ive co rrelation between the cell v iability and NO content produced by astr ocytes in the inflammation g roup(r=-0.604,P<0.05).T he apoptosis rate of the pr e-treatment group was lower t han that of the inflammation g roup[(15.2?7.9)%vs(29.7?10.4)%;P<0.05].T he cytochrome C content in cytoplasm of astrocytes of the pre-treatment g roup(14784?2096)decreased compared wit h that of the inflammation group(31049?3784)(P<0.01).T he expression of Caspase-3mRNA in the inflammatio n group was intensified compared with that of the pr e-treatment group.C onclusions Cytokines may lead to decrease of viability of astrocytes through increasing N O content produced by astrocytes.T he incr ease of N O content can induce astrocyte apoptosis,w hich is related to the r elease of the cytochrome C from mitochondria to cell plasma,and activating the ex pression of Caspase-3mRNA.[C hin J Contemp Pediatr,2003,5(4):339-342] Key words:Astrocyte;A poptosi s;N itric ox ide 星形胶质细胞(astrocyte,AC)在中枢神经系统中占有非常重要的地位。它通过对各种神经生长因
水通道蛋白的发现
人类对水通道蛋白的研究 自然界很多包括人类在内的各种生物都是由细胞组成的。细胞如同一个由城墙围起来的微小城镇，有用的物质不断被运进来，废物被不断运出去。早年前，人们就猜测细胞这一微小城镇的城墙中存在着很多“城门”，它们只允许特定的分子或离子出入。而很久以前人们就知道人体重量的70%是水，水是构成生物体最重要的物质之一。水是构成人体的重要物质，那么水是如何进入细胞的呢一直以来，人们都以为水分子进入细胞膜是靠自由扩散，但后来研究中发现细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂，其中磷脂双分子层构成细胞的结构骨架，而水是很难通过脂溶性物质的，那么水是很难进入细胞的，而细胞中含有大量水分那么那么水分子是如何进入细胞的呢 早在100多年前，人们就猜测细胞中存在特殊的输送水分子的通道。2０世纪５０年代中期，科学家发现，细胞膜中存在着某种通道只允许水分子出入，人们称之为水通道。因为水对于生命至关重要，可以说水通道是最重要的一种细胞膜通道。尽管科学家发现存在水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。 ２０世纪８０年代中期，美国翰霍普金斯大学医学院的科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过反复研究，他发现一种被称为水通道蛋白的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道。为了验证自己的发现，阿格雷把含有水通道蛋白的细胞和去除了这种蛋白的细胞进行了对比试验，结果前者能够吸水，后者不能。为进一步验证，他又制造了两种人造细胞膜，一种含有水通道蛋白，一种则不含这种蛋白。他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。这些充分说明水通道蛋白具有吸收水分子的功能，就是水通道。２０００年，阿格雷与其他研究人员一起公布了世界第一张水通道蛋白的高清度立体照片。照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。水通道的发现开辟了一个新的研究领域。目前，科学家发现水通道蛋白广泛存在于动物植物和微生物中，它的种类很多，仅人体内就有１１种。它具有十分重要的功能，比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用。通常一个成年人每天要产生１７０升的原尿，这些原尿经肾脏肾小球中的水通道蛋白的过滤，其中大部分水分被人体循环利用，最终只有约１升的尿液排出人体。。阿格雷于2003年被授予诺贝尔化学奖。诺贝尔奖评选委员会说，这是个重大发现，开启了细菌、植物和哺乳动物水通道的生物化学、生理学和遗传学研究之门。 水通道蛋白的发现 1988年，Agre等从人类红细胞膜上纯化分离分子量为32x10 的Rh多肽时，偶然鉴定到一种新的分子量为28x10 的整合膜蛋白，并且通过免疫印迹发现这类蛋白也存在于肾脏的近端肾小管中?，把它称为类通道整合膜蛋白(channel—like integralmembrane protein，CHIP28)。随后，在1991年Agre和Preston成功克隆得到了CHIP28的eDNA．通过分析其编码的氨基酸序列，发现CHIP28含有6个跨膜区域、2个N一糖基化位点、且N端和C端都位于膜的胞质一侧。另外，对比CHIP28与早期从牛晶体纤维中克隆得到的主要内源性蛋白(major in—trinsie protein，NIP)的DNA序列，发现二者具有高度同源性。由于很早以前就证实了MIP 家族的成员蛋白参与形成允许水和其他小分子通透的膜通道，因此，推测CHIP28可能也具有类似功能‘。1992年，Preston等通过在非洲爪蟾的卵母细胞中表达CHIP28，首次证实它是一种水通道蛋白。非洲爪蟾的卵母细胞对水具有极低的渗透性，当向其中显微注射体外转录的CHIP28的RNA后，卵母细胞在低渗溶液中迅速膨胀，并于5 min内破裂这一现象表明注射CHIP28的RNA后卯母细胞膜的水通透性有了明显提高。为了进一步通讯作者确定CHIP28的功能．将提纯的CHIP28构建在蛋白磷脂体中，构建后的蛋白磷脂体对水的通透性增长了50倍．但对尿素却不具备通透性[ 。这些结果最终证实了CHIP28为水通道蛋白，后来它被命名
星形胶质细胞在中枢神经系统非感染性炎症与免疫反应中的作用_张伟
·综述· 星形胶质细胞在中枢神经系统非感染性炎症 与免疫反应中的作用 张伟 杨少华 袁芳 DOI ：10.3877/cma．j．issn．1674-0785．2012．23．024作者单位：100050首都医科大学北京市神经外科研究所病理生理 室（张伟、杨少华、袁芳）；北德克萨斯大学健康科学中心药理学与神经科 学系（杨少华） 通讯作者：袁芳， Email ：florayuan@vip．sina．com 星形胶质细胞是中枢神经系统（central nervous system ， CNS ）中数量最多且分布最广泛的一种胶质细胞，参与多种生理或病理过程， 主要包括形成和维持血脑屏障、引导神经元发育和参与突触重塑、促进谷氨酸代谢、维持细胞外K + 稳定、产生神经元及 其他胶质细胞所需的营养因子等［1］ 。此外，星形胶质细胞在CNS 炎症和免疫反应中的作用越来越受到人们的重视。首先， 星形胶质细胞参与血脑屏障（blood-brain barrier ，BBB ）的形成，这使其成为CNS 细胞中最有位置优势首先感知和抵抗外来异物入侵的“哨兵”。其次，星形胶质细胞表达模式识别受体（pattern recognition receptor ，PＲＲs ）、人类主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex ，MHC ）分子和共刺激分子，提示星形胶质细胞在CNS 固有免疫识别和适应性免疫应答激活中发挥作用。最后，星形胶质细胞分泌多种炎性细胞因子和趋化因子，调 节其他细胞功能， 促进或抑制CNS 炎症和免疫反应。虽然目前上述这些作用尚未完全清楚，甚至一些研究结果仍存在争议，但 是由于机体星形胶质细胞数目庞大，单个细胞的微弱变化在体内可能产生显著的影响，所以星形胶质细胞在CNS 炎症和免疫反应中的调控作用是不容忽视的。炎症和免疫反应在多种CNS 非感染性疾病的发生和发展中发挥着关键作用，已有研究发现 星形胶质细胞与这些疾病中炎症免疫反应有关， 为探索这些疾病的治疗靶点提供了新的思路，本文就近些年来该领域的研究 进展进行综述。 一、星形胶质细胞通过影响BBB 的功能参与CNS 炎症和免疫反应 BBB 是位于脑组织和血液之间的一道保护性屏障，由脑毛细血管内皮细胞、基底膜和星形胶质细胞血管周足（astrocyte perivascular end-feet ）共同构成，限制某些血源性分子和细胞进入脑组织， 对于维持CNS 稳态非常重要。在多种CNS 疾病中可以观察到BBB 功能障碍及炎性细胞浸润，星形胶质细胞参与BBB 的形成与维持，并通过影响BBB 功能参与CNS 炎症和免疫反应。 一方面，星形胶质细胞可以增加BBB 的通透性，从而有利于CNS 白细胞浸润。最近有研究发现，单独给予IFN-γ（interferon γ）刺激后，BBB 中内皮细胞的屏障作用增强，但是在星形胶质细 胞同时存在的情况下，内皮细胞屏障的增强效应却明显减弱［2］ ，提示星形胶质细胞可能在CNS 炎症时BBB 的功能失调中发挥了重要作用。基质金属蛋白激酶（matrix metalloproteinases ，MMP ）是一种降解细胞外基质的酶。研究发现在大鼠星形胶质 细胞培养中，缺氧导致MMP-13的表达和释放增加［3］。并且在体外，这种缺氧条件下星形胶质细胞培养后的培养基可以增加成年大鼠内皮细胞的通透性，而MMP-13中和抗体可以拮抗这一内皮细胞通透性的增加效应［3］ 。这提示星形胶质细胞可能通过释放MMP 引起BBB 功能障碍，从而促进脑缺氧时炎症的发生与发展。实验性自身免疫性脑脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis ，EAE ）是一种CNS 炎性脱髓鞘疾病，是常用的 多发性硬化症（multiple sclerosis ， MS ）动物模型。水通道蛋白4（Aquaporin-4，AQP4）是CNS 中主要的水通道蛋白，表达于星形 胶质细胞足突细胞膜上， 特别是在BBB 和血脊髓屏障处表达最强。在EAE 中，AQP4表达显著增加，而且与BBB 和血脊髓屏障 通透性升高相一致，提示水通道蛋白的上调可能参与EAE 急性期炎症进展 ［4］ 。 另一方面，星形胶质细胞在CNS 炎症时可以增强BBB 或血脊髓屏障的屏障功能，有利于限制白细胞入侵和扩散，从而发挥抑制炎症的效应。研究发现在EAE 中，激活的星形胶质细胞形 成瘢痕样血管周围屏障，抑制CNS 白细胞浸润［5］ ；给予瘢痕形成星形胶质细胞靶向消融处理的小鼠在EAE 过程中表现出比野 生型小鼠更严重的EAE 临床体征和更强烈的CNS 炎症反应［5］ ；这提示星形胶质细胞可能在MS 发病过程中发挥神经保护性抑炎效应。视神经脊髓炎是一种与MS 相似的CNS 炎症性疾病，曾多年被认为是MS 的一种亚型。但是近几年发现视神经脊髓 炎患者的血清中可以检测到自身免疫性AQP4抗体［6］ ，并且AQP4抗体水平的高低与视神经脊髓炎患者的临床体征和脊髓 病变的严重程度相一致［7］ 。最近有研究发现AQP4特异性T 细胞的激活也参与了视神经脊髓炎的病变过程 ［8-9］ 。由此可以推测，由于星形胶质细胞足突表达AQP4，所以AQP4特异性抗体或T 细胞可以靶向攻击星形胶质细胞足突，从而可能通过抑制星形胶质细胞形成瘢痕样血管周围屏障而使BBB 或血脊髓屏障通透性增加，加重CNS 炎症性病变。 由此可见，星形胶质细胞对BBB 的影响非常复杂，这些不同可能与疾病的不同阶段和程度有关。炎症早期机体需要炎性细胞和免疫细胞进入CNS 清除异物，所以会增加BBB 的通透性，而随着疾病的进展，大量浸润的炎细胞和免疫细胞成为加重病变的因素，机体就会调动限制白细胞入侵的反应。 二、星形胶质细胞表达PＲＲs ，参与CNS 固有免疫应答 机体固有免疫细胞通过表达种系编码的PＲＲs 识别相应病原相关分子模式（pathogen-associated molecule pattern ，PAMPs ）和损伤相关分子模式（damage-associated molecular patterns ，DAMPs ），激活细胞内信号转导通路，引起各种炎性细胞因子、趋 化因子、 抗菌蛋白及PＲＲ信号通路调控蛋白的产生和释放，调控炎症反应和免疫应答［10］ 。目前，已有四种PＲＲs 家族被确定， 包括Toll 样受体（Toll-like receptors ，TLＲs ）、C 型凝集素受体（C-type lectin receptors ，CLＲs ）、维甲酸诱导基因Ⅰ样受体（retinoic