小膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞的一種。
是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的免疫細胞,在神經(jīng)發(fā)育、穩(wěn)態(tài)維持、損傷修復(fù)以及病理過程等多方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,小膠質(zhì)細胞起源于卵黃囊中的原始巨噬細胞,在胚胎發(fā)育早期就遷移至腦內(nèi)。
小膠質(zhì)細胞廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng),包括大腦和脊髓。存在于灰質(zhì)和白質(zhì)中,在神經(jīng)元胞體周圍、神經(jīng)纖維之間以及血管周圍等位置都有分布。在大腦皮層的神經(jīng)元之間,小膠質(zhì)細胞可以監(jiān)測周圍環(huán)境;在脊髓的白質(zhì)區(qū)域,它們也會沿著神經(jīng)纖維分布,起到保護和免疫監(jiān)視的作用。
小膠質(zhì)細胞具有典型的細胞結(jié)構(gòu),包括細胞核和細胞質(zhì)。其細胞核相對較小,呈圓形或橢圓形。細胞質(zhì)中有豐富的溶酶體、線粒體等細胞器。還具有許多細長的突起,這些突起可以伸展和回縮,用于感知周圍環(huán)境。從形態(tài)上看,小膠質(zhì)細胞在靜息狀態(tài)下呈現(xiàn)分支狀,有許多細小的分支,而在受到刺激激活后,會發(fā)生形態(tài)變化,如細胞體變大、突起回縮等。
小膠質(zhì)細胞具有免疫防御、神經(jīng)發(fā)育調(diào)節(jié)、維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)等功能。
當病原體如病毒、細菌入侵中樞神經(jīng)系統(tǒng)或者中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生損傷時,小膠質(zhì)細胞能夠被激活??梢酝ㄟ^吞噬作用清除病原體和細胞碎片。在腦部感染細菌時,小膠質(zhì)細胞會遷移到感染部位,識別并吞噬細菌,從而保護神經(jīng)元免受感染。
在胚胎發(fā)育和出生后的早期階段,小膠質(zhì)細胞參與神經(jīng)元的遷移、分化和突觸修剪等過程。可以吞噬多余的神經(jīng)元突起,幫助塑造正確的神經(jīng)回路。
小膠質(zhì)細胞能夠監(jiān)測神經(jīng)元的活動和周圍環(huán)境的化學(xué)變化。通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)和細胞因子等物質(zhì)來調(diào)節(jié)神經(jīng)元的功能,維持神經(jīng)組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。
攝入富含維生素C、E和β-胡蘿卜素等抗氧化劑的食物對小膠質(zhì)細胞有益。柑橘類水果、堅果和胡蘿卜等。這些抗氧化劑可以幫助減輕小膠質(zhì)細胞受到的氧化應(yīng)激損傷,因為在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的代謝過程中會產(chǎn)生大量的活性氧物質(zhì),而小膠質(zhì)細胞容易受到這些物質(zhì)的攻擊。深海魚類如三文魚、鱈魚中的Omega-3脂肪酸,特別是DHA和EPA,能夠調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞的炎癥反應(yīng)??梢詼p少小膠質(zhì)細胞過度激活導(dǎo)致的炎癥,有助于維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康。
規(guī)律的有氧運動,如快走、慢跑、游泳等,對小膠質(zhì)細胞有積極的影響。運動可以促進血液循環(huán),使大腦獲得更充足的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),包括小膠質(zhì)細胞所需的營養(yǎng)。此外,運動還能夠調(diào)節(jié)身體的免疫功能,間接影響小膠質(zhì)細胞的活性,使其處于一個更有利于中樞神經(jīng)系統(tǒng)健康的狀態(tài)。
睡眠過程中,大腦會進行自我修復(fù)和調(diào)整。良好的睡眠有助于小膠質(zhì)細胞清除大腦中的代謝廢物,維持正常的功能。在睡眠期間,小膠質(zhì)細胞的活動可能會增強,幫助清除白天積累的淀粉樣蛋白等有害物質(zhì)。長期的高壓力狀態(tài)會導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,影響小膠質(zhì)細胞的功能。通過冥想、深呼吸等減壓措施,可以維持小膠質(zhì)細胞正常的免疫和調(diào)節(jié)功能,避免其過度激活而引發(fā)炎癥反應(yīng)。
在正常生理狀態(tài)下,小膠質(zhì)細胞呈高度分支狀,其分支細長且有許多小突起,這種形態(tài)使它們能夠廣泛地監(jiān)測中樞神經(jīng)系統(tǒng)的環(huán)境。就像一張細密的網(wǎng)絡(luò),覆蓋在神經(jīng)元周圍,與神經(jīng)元和其他神經(jīng)膠質(zhì)細胞保持密切的接觸。當受到損傷或者炎癥刺激時,小膠質(zhì)細胞會發(fā)生形態(tài)變化。細胞體變大、變圓,突起回縮,呈現(xiàn)出阿米巴樣形態(tài)。這種形態(tài)變化有利于它們快速地向損傷或炎癥部位移動,發(fā)揮免疫防御功能。
正常小膠質(zhì)細胞
正常小膠質(zhì)細胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中處于靜息狀態(tài),分支結(jié)構(gòu)完整,能夠正常地進行免疫監(jiān)視和神經(jīng)調(diào)節(jié)功能。例如,在健康的大腦組織中,小膠質(zhì)細胞能夠持續(xù)監(jiān)測神經(jīng)元的活動,釋放適量的神經(jīng)遞質(zhì)和細胞因子來維持神經(jīng)元的正常功能,并且能夠及時清除少量自然死亡的神經(jīng)元碎片。
異常小膠質(zhì)細胞
當受到過度的炎癥刺激或者長期的應(yīng)激等情況時,小膠質(zhì)細胞可能會過度激活。這種情況下,它們會釋放大量的炎癥因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)等,導(dǎo)致神經(jīng)炎癥。過度激活的小膠質(zhì)細胞還可能會錯誤地攻擊神經(jīng)元,造成神經(jīng)元損傷。
在神經(jīng)退行性疾病中,小膠質(zhì)細胞的功能可能會失調(diào)。在阿爾茨海默病中,小膠質(zhì)細胞可能無法有效地清除β-淀粉樣蛋白,甚至?xí)驗殚L期的炎癥刺激而加重神經(jīng)組織的損傷。
小膠質(zhì)細胞異常癥狀有神經(jīng)炎癥相關(guān)癥狀、神經(jīng)退行性疾病癥狀等。
包括頭痛、發(fā)熱,如果炎癥累及下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞等、認知障礙如記憶力下降、注意力不集中等。當小膠質(zhì)細胞過度激活引發(fā)炎癥時,會干擾神經(jīng)元的正常功能,導(dǎo)致認知和感覺等方面的異常。
在帕金森病、阿爾茨海默病等疾病中,與小膠質(zhì)細胞功能異常有關(guān)的癥狀有運動障礙如帕金森病中的震顫、肌強直、進行性的認知功能減退如阿爾茨海默病等。
影響小膠質(zhì)細胞的因素有感染因素、神經(jīng)毒素、年齡等。
病毒如單純皰疹病毒、巨細胞病毒等和細菌如腦膜炎雙球菌等感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)會刺激小膠質(zhì)細胞激活。這些病原體的成分會被小膠質(zhì)細胞識別,引發(fā)免疫反應(yīng)。
環(huán)境中的神經(jīng)毒素,如重金屬汞、鉛等和某些有機溶劑,可能會損害小膠質(zhì)細胞的功能??梢愿蓴_小膠質(zhì)細胞的正常代謝過程,或者導(dǎo)致細胞內(nèi)的氧化應(yīng)激增加,從而使小膠質(zhì)細胞出現(xiàn)異常。
隨著年齡的增長,小膠質(zhì)細胞的功能會逐漸發(fā)生變化。在老年人群中,小膠質(zhì)細胞更容易被激活,且清除病原體和細胞碎片的能力可能會下降,這與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生風(fēng)險增加有關(guān)。
可以通過一些簡單的認知測試來初步判斷小膠質(zhì)細胞是否可能存在異常。進行記憶測試,如回憶近期發(fā)生的事件、記住一串數(shù)字等;注意力測試,如在規(guī)定時間內(nèi)完成簡單的數(shù)字或圖形識別任務(wù)等。如果發(fā)現(xiàn)自己在這些認知測試中的表現(xiàn)明顯下降,可能提示小膠質(zhì)細胞功能異常導(dǎo)致的認知障礙。小膠質(zhì)細胞功能異??赡軙?dǎo)致情緒問題??梢酝ㄟ^自我評估情緒狀態(tài),如是否經(jīng)常感到焦慮、抑郁、煩躁等。長期的情緒異??赡芘c小膠質(zhì)細胞參與的神經(jīng)炎癥或者神經(jīng)調(diào)節(jié)功能紊亂有關(guān)。
小膠質(zhì)細胞的常用檢查有體格檢查、影像學(xué)檢查、實驗室檢查、其他檢查等。
醫(yī)生在體格檢查時可能會檢查神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的體征。檢查肌肉力量、肌張力、反射等情況。在小膠質(zhì)細胞功能異常導(dǎo)致神經(jīng)病變時,可能會出現(xiàn)肌肉無力、肌張力改變、反射亢進或減弱等情況。另外,檢查瞳孔對光反射等也可以幫助判斷神經(jīng)系統(tǒng)的狀態(tài),因為小膠質(zhì)細胞異常可能會影響神經(jīng)傳導(dǎo)通路,進而影響瞳孔反射。
磁共振成像(MRI)
MRI可以用于觀察大腦的結(jié)構(gòu)。在小膠質(zhì)細胞異常導(dǎo)致的腦部病變中,如神經(jīng)炎癥或者神經(jīng)退行性疾病,MRI可能會顯示出腦萎縮、白質(zhì)病變等異常信號。
正電子發(fā)射斷層掃描(PET)
PET掃描可以檢測大腦中的代謝變化。在小膠質(zhì)細胞激活時,通過使用特定的放射性示蹤劑,可以觀察到炎癥區(qū)域的代謝增高情況,有助于早期發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細胞異常引起的炎癥反應(yīng)。
腦脊液檢查
腦脊液中含有小膠質(zhì)細胞分泌的細胞因子和其他生物標志物。通過檢測腦脊液中的炎癥因子(如TNF-α、IL-1β等)水平,可以判斷小膠質(zhì)細胞是否處于激活狀態(tài)。另外,檢測腦脊液中的蛋白含量等指標也可以幫助發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病變,因為小膠質(zhì)細胞功能異??赡軙?dǎo)致腦脊液成分的改變。
基因檢測
遺傳性神經(jīng)疾病與小膠質(zhì)細胞功能異常有關(guān),通過基因檢測可以確定是否存在相關(guān)的基因突變。在一些罕見的神經(jīng)退行性疾病中,基因突變可能會影響小膠質(zhì)細胞的正常發(fā)育或者功能,通過檢測這些特定基因可以為診斷和治療提供依據(jù)。