神经胶质细胞在神经系统中起什么作用?

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教材问题:浙科版教材P19,人的神经系统是由几百亿到上千亿个神经细胞以及为数更多的支持细胞(胶质细胞)构成。胶质细胞有什么功能和特点?有老师认为具有绝缘作用。
神经胶质细胞是神经系统的重要组成部分,胶质细胞与神经元一样也具有细胞突起,但其胞质突起不分树突和轴突。它与神经元不同,可终身具有分裂增殖的能力。
神经胶质细胞,一般可分为三类,即星状、少突和小胶质细胞。在中枢神经系统内,神经胶质细胞的数量远远超过神经元。神经垂体中的垂体细胞、外周神经中的施旺氏细胞和卫星细胞,一般也认为可列入神经胶质细胞。
一、神经胶质细胞的膜电位变化
1.膜电位
神经胶质细胞的膜电位变化缓慢,惰性大,故称惰性静息电位。它比相应的神经元膜电位大。神经胶质细胞膜电位几乎完全取决于细胞外K+浓度,Na+、Cl-浓度的改变不能使静息电位发生明显改变。因为神经胶质细胞的细胞膜仅对K+有通透性,而对其他离子则完全不通透,故静息电位完全取决于K+扩散平衡电位。
2.去极化与复极化
神经胶质细胞接受电刺激或机械刺激后不会发生动作电位,虽有去极化(约40mV)与复极化,但无主动的再生式电流产生。
二、神经胶质细胞主要功能
1.支持作用
神经胶质细胞的作用类似结蹄组织,在中枢神经系统内,主要依靠星形胶质细胞的突起交织成网,或相互连接成支架,构成支持神经元胞体和纤维的支架。
2.修复和再生作用
胶质细胞终身保持细胞分裂的能力,当神经元尤其是脑和脊髓神经元发生病变、损伤、衰老而死亡时,神经胶质细胞通过增生繁殖,填补神经元死亡的空间位置,起到修复和再生作用。
神经胶质细胞的修复和再生作用表现为:小胶质细胞可转变为巨噬细胞参与对损伤组织碎片的清除;胶质细胞特别是星形胶质细胞可通过增生来填补缺损,从而起修复和再生作用。但增生过强时则有可能成为引发脑瘤的病因。外周神经元轴突的再生也是沿施旺氏细胞延伸的。
3.绝缘和屏障作用
神经胶质细胞还可起分隔神经元的绝缘作用。髓鞘可防止神经冲动传导时的电流扩散,对传导的绝缘性有重要作用,中枢和外周神经纤维的髓鞘分别由少突胶质细胞和施旺细胞形成。胶质细胞还参与构成血脑屏障,如星形胶质细胞的突起形成的血管周足就是血脑屏障的重要组成部分。
4.物质代谢和营养性作用
星形胶质细胞的其他突起穿行于神经元之间,贴附在胞体和树突上,对神经元运输营养物质和排除代谢产物可能有影响。星形胶质细胞能产生神经营养因子,起支持神经元的作用。
5.维持神经元的正常活动
神经元活动时,随着K+的释放,细胞外液中K+浓度将升高,而细胞外的高K+可能会干扰神经元的正常活动。星形胶质细胞可通过加强膜上钠-钾泵的活动,将细胞外液中积聚的K+泵入细胞内,并通过细胞之间的缝隙连接迅速将K+扩散到其他神经胶质细胞,起到缓冲细胞外液K+水平的作用,以此限制神经元的去极化程度,使其兴奋性不致过强,有助于神经元正常活动的维持。
6.摄取与分泌神经递质
神经胶质细胞既能摄取,又能分泌神经递质。如:脑内星形胶质细胞能摄取谷氨酸与γ-氨基丁酸两种递质,以消除这两种递质对神经元的持续作用;同时又可通过星形胶质细胞的代谢,将这两种递质再转变为神经元可重新利用的递质前体物质。神经胶质细胞通过对神经递质或生物活性物质的摄取、合成与分泌而发挥其对神经元功能活动的调节作用。
7.吞噬作用
此外,小胶质细胞和星形胶质细胞有吞噬作用,能吞噬有病变的神经元,有保护机体的功能。