抗GFAP,，單克隆抗體（MO389）WAKO

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凋亡細(xì)胞的吞噬

Damisah等人比較了星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)單個(gè)凋亡細(xì)胞的吞噬作用的差異^2）。其通過使用熒光染料和激光照射單細(xì)胞水平的凋亡誘導(dǎo)技術(shù)來誘導(dǎo)一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞死亡,，并用雙光子成像在體內(nèi)觀察周圍小膠質(zhì)細(xì)胞的應(yīng)答,。其結(jié)果顯示,，小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬了細(xì)胞體及細(xì)胞體附近的樹突，而星形膠質(zhì)細(xì)胞則吞噬了遠(yuǎn)處的細(xì)小突起,?；谶@個(gè)結(jié)果，Damisah等人提出了凋亡細(xì)胞在細(xì)胞體周圍和遠(yuǎn)處的突起發(fā)出的“eat me"信號(hào)可能是不同的。另外,，也有報(bào)告稱在經(jīng)藥理性去除小膠質(zhì)細(xì)胞的小鼠大腦中,，星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)代替其完成吞噬,、去除細(xì)胞體的任務(wù)，但存在時(shí)間上的差異,，小膠質(zhì)細(xì)胞的去除在誘導(dǎo)凋亡后約20小時(shí)后執(zhí)行,，而星形膠質(zhì)細(xì)胞的去除在誘導(dǎo)凋亡后約50小時(shí)后執(zhí)行。

L??v等人使用培養(yǎng)細(xì)胞,，分別比較了星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬作用^3,，4）。向原代培養(yǎng)脾臟巨噬細(xì)胞或星形膠質(zhì)細(xì)胞中添加經(jīng)pH敏感性染料（酸性條件下會(huì)發(fā)出熒光）標(biāo)記的神經(jīng)細(xì)胞碎片,，觀察其吞噬狀態(tài),，發(fā)現(xiàn)在巨噬細(xì)胞中,，5小時(shí)后可以確認(rèn)到攝入至酸性囊泡的熒光,；3天后由于死細(xì)胞凝集的細(xì)胞核消失，可以其確認(rèn)分解。相比之下,，在星形膠質(zhì)細(xì)胞中,，12天后才終于確認(rèn)到死細(xì)胞核的消失,。而且在此期間,，幾乎沒有確認(rèn)到顯示酸性條件的熒光。從觀察的結(jié)果可以看出，與巨噬細(xì)胞相比,，星形膠質(zhì)細(xì)胞在分解吞噬物質(zhì)時(shí)需要更多的時(shí)間,，而且溶酶體內(nèi)的pH更高,。L??v等認(rèn)為由于pH值高的緣故，分解吞噬物質(zhì)時(shí)需要更多的時(shí)間,，為了驗(yàn)證這一點(diǎn),，用可以引起溶酶體酸化的微小顆粒處理星形膠質(zhì)細(xì)胞，結(jié)果證實(shí)5天后促進(jìn)了分解,。與巨噬細(xì)胞相比,，星形膠質(zhì)細(xì)胞的維持溶酶體維持高pH值的機(jī)理尚不清楚，但這可能是導(dǎo)致了分解吞噬物質(zhì)在時(shí)間上的差異,。

小膠質(zhì)細(xì)胞與星形膠質(zhì)細(xì)胞不僅限于在功能正常時(shí)下相互分擔(dān)工作,。根據(jù)小西等人最近發(fā)表的報(bào)告顯示，如果利用遺傳學(xué)的方法誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞死亡,，星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)在約4天內(nèi)吞噬,、去除小膠質(zhì)細(xì)胞的殘骸^5）。此外,，當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能降低時(shí),，星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)代替其吞噬神經(jīng)細(xì)胞等的死細(xì)胞碎片。換言之,，當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能不足時(shí),，星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)作為替補(bǔ)發(fā)揮小膠質(zhì)細(xì)胞的功能。

◆病理過程中的吞噬

在森澤等人進(jìn)行的大腦中動(dòng)脈閉塞（MCAO）引起的腦缺血模型研究中,，直接比較了關(guān)于患病時(shí)星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬的區(qū)別^6）,。小膠質(zhì)細(xì)胞存在于缺血核心區(qū)和半影區(qū)（血流量低但可避免細(xì)胞死亡的區(qū)域）,，吞噬大小各異的細(xì)胞碎片；而星形膠質(zhì)細(xì)胞則在半影區(qū)中吞噬尺寸較?。ㄐ∮?0 μm²）的細(xì)胞碎片,。

此外，比較吞噬標(biāo)記Galectin-3（與吞噬功能相關(guān)的凝集素）和溶酶體標(biāo)記的表達(dá)后,，發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞從MCAO 開始3天后出現(xiàn)峰值，14天后恢復(fù)至對(duì)照水平,；而星形膠質(zhì)細(xì)胞在7天后達(dá)到峰值,，14天后表達(dá)持續(xù)亢奮。另外,，作為其分子機(jī)制,，我們著眼于缺血時(shí)星形膠質(zhì)細(xì)胞特異性表達(dá)升高的ATP-binding cassette transporter A1（ABCA1，脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）,，發(fā)現(xiàn)ABCA1的敲除抑制了星形膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬作用,。另外，由于在小膠質(zhì)細(xì)胞中未觀察到ABCA1的升高,，可以推測(cè)小膠質(zhì)細(xì)胞中有不同的運(yùn)輸途徑,。

◆突觸的吞噬

在發(fā)育期，接受視神經(jīng)投射的外側(cè)膝狀體（dLDN）中會(huì)對(duì)過量的突觸進(jìn)行突觸修剪,。有兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的報(bào)告顯示,，小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞兩者都參與了這種突觸修剪^7，8）,。報(bào)告稱,，兩種細(xì)胞都有相關(guān)的受體，星形膠質(zhì)細(xì)胞中是Mer tyrosine kinase（MERTK）和Multiple EGF-likedomains 10（MEGF10）,，而小膠質(zhì)細(xì)胞中是補(bǔ)體途徑的C3-CR3信號(hào),，如此通過互不相同的途徑的突觸吞噬機(jī)制。

但是,，兩者在神經(jīng)活動(dòng)依賴性地抑制吞噬作用這一點(diǎn)上是相同的,。另外也有報(bào)告稱，與小膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)的除了C3-CR3之外,，還有CD47-Signal Regulatory Protein α（SIRPα）信號(hào)發(fā)出“don't eat me"信號(hào),，以及Sushi repeat protein X-linked 2（SRPX2）這一內(nèi)源性蛋白可抑制VGLUT2陽性突觸的特異性吞噬^9，10）,。

根據(jù)以上的見解,，我們認(rèn)為小膠質(zhì)細(xì)胞的突觸吞噬作用會(huì)通過多種信號(hào)途徑精確地區(qū)分需要被去除的突觸，但對(duì)于星形膠質(zhì)細(xì)胞目前尚未進(jìn)行詳細(xì)的相關(guān)驗(yàn)證,。

◆考察吞噬作用中的角色劃分

在一般情況下和病理狀態(tài)下,，星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞相比,，更傾向于吞噬尺寸較小的細(xì)胞碎片^2，6）,。另外還提出了,，在攝取與分解方面與小膠質(zhì)細(xì)胞相比，星形膠質(zhì)細(xì)胞需要花費(fèi)更多的時(shí)間,，推測(cè)與溶酶體的pH有關(guān)^3,，4）。另外,，星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞等其他腦細(xì)胞相同,，都來源于外胚層，而小膠質(zhì)細(xì)胞來源于中胚層,，來源的不同造成的基本細(xì)胞特性的差異,，也是在研究星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞區(qū)別時(shí)的重點(diǎn)。

星形膠質(zhì)細(xì)胞是維持大腦物理結(jié)構(gòu)的重要支持細(xì)胞,，在大腦不同區(qū)域中都有存在^11）,。此外，考慮到星形膠質(zhì)細(xì)胞具有輔助神經(jīng)細(xì)胞功能的各種作用,，在不引起大幅度結(jié)構(gòu)變化的范圍內(nèi)進(jìn)行吞噬,，這樣的行為更合理。

另一方面,，小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)持續(xù)不斷地移動(dòng)分支的突起,，是非常活躍的細(xì)胞,，在可迅速感知大腦中細(xì)胞死亡,、病毒感染等的受體中大量表達(dá)，具有高游離性,。而且由于在吞噬時(shí)可以變成使突起退縮的變形蟲狀形態(tài),，適合吞噬大型結(jié)構(gòu)物質(zhì)。像這樣從細(xì)胞原始的功能和形態(tài)來分析,，本文中介紹的吞噬作用的角色劃分,，可以說是發(fā)揮了每個(gè)細(xì)胞的特點(diǎn)。

另一方面,，當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞不存在或小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能不足時(shí),，星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)吞噬平時(shí)不吞噬的尺寸和數(shù)量的死細(xì)胞碎片。雖然增強(qiáng)星形膠質(zhì)細(xì)胞吞噬作用的機(jī)制尚不明確,，但有推測(cè)在正常情況下小膠質(zhì)細(xì)胞可能會(huì)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬^2,，5）。無論如何,，星形膠質(zhì)細(xì)胞作為小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬功能候補(bǔ)的這一點(diǎn)對(duì)于生物來說至關(guān)重要,。

另外,，關(guān)于時(shí)間范圍上的差異，有推測(cè)提出當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬量達(dá)上時(shí)間,，作為候補(bǔ)的星形膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能會(huì)提高^12）,。然而Damisah等人的實(shí)驗(yàn)表明，即使小膠質(zhì)細(xì)胞不存在,，星形膠質(zhì)細(xì)胞也可能會(huì)對(duì)細(xì)胞體大小的尺寸進(jìn)行吞噬（但需要時(shí)間）,。結(jié)合這些見解綜合考慮，認(rèn)為星形膠質(zhì)細(xì)胞吞噬物質(zhì)的緩慢分解是由于誘導(dǎo)吞噬的分子機(jī)制不同造成的（而不是依賴于小膠質(zhì)細(xì)胞的機(jī)制）,，但這種差異是否利用了生物學(xué)的優(yōu)勢(shì)還尚未清楚,。

L??v等人主張星形膠質(zhì)細(xì)胞是為了進(jìn)行抗原呈遞才維持溶酶體的高pH，以抑制抗原分解的假說^3）,。但實(shí)際上目前的報(bào)告中仍沒有說明星形膠質(zhì)細(xì)胞具有抗原呈遞功能,，另外包括小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)進(jìn)行抗原呈遞的可能性,，這些都是今后的尚待驗(yàn)證的課題,。為了詳細(xì)闡明星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在吞噬作用中的角色劃分，需要清楚以及直接比較兩種細(xì)胞的受體活化,、攝取,、溶酶體形成、分解等吞噬各個(gè)過程中的分子機(jī)制,。

關(guān)于突觸吞噬,，每個(gè)突觸的興奮性和抑制性等性質(zhì)特點(diǎn)，可能決定了是被星形膠質(zhì)細(xì)胞還是被小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬,。如先前所述,，近年顯示小膠質(zhì)細(xì)胞通過多種因素嚴(yán)格控制突觸吞噬。在此背景下,，如今我們認(rèn)為小膠質(zhì)細(xì)胞是突觸吞噬作用的主要負(fù)責(zé)方,，關(guān)于星形膠質(zhì)細(xì)胞更詳細(xì)的突觸吞噬控制尚待求證。因此,，有必要同時(shí)確立星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的突觸吞噬的成像系統(tǒng),。

◆結(jié)語

雖然從星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬角色劃分的觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行了比較，但同時(shí)在相同條件下比較兩種細(xì)胞的見解依然很少,。除了本文介紹的突觸和凋亡細(xì)胞外,，還有報(bào)告稱淀粉樣蛋白β和髓磷脂等也會(huì)被星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞兩者吞噬^13，16）,。關(guān)于這些吞噬作用的對(duì)象,，通過進(jìn)行細(xì)胞類型特異性基因操作同時(shí)比較星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞，闡明詳細(xì)的分子機(jī)制,，從而使星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞之間的角色劃分更明確,。

小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物

膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物

吞噬標(biāo)記物