摘要：胶质细胞在中枢神经系统中不仅发挥着支持和营养神经元的作用，还在免疫炎症反应中扮演着重要的角色。本文将详细阐述胶质细胞的免疫炎症功能，包括其分类、激活机制、在免疫炎症反应中的作用以及相关的信号通路等。

 

一、引言

中枢神经系统（CNS）曾经被认为是一个免疫豁免器官，但近年来的研究表明，CNS 具有复杂的免疫调节机制，胶质细胞在其中发挥着关键作用。胶质细胞主要包括星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞，它们在维持 CNS 的稳态、应对损伤和感染以及参与神经退行性疾病的发生发展过程中，通过免疫炎症反应发挥重要的保护和损伤双重作用。

 

 

二、胶质细胞的分类及特点

 

（一）星形胶质细胞

星形胶质细胞是 CNS 中数量最多的胶质细胞，它们具有多种形态和功能。星形胶质细胞通过与神经元、血管和其他胶质细胞的相互作用，参与维持 CNS 的离子平衡、神经递质代谢、血脑屏障的形成和维持等。

 

（二）小胶质细胞

小胶质细胞是 CNS 中的固有免疫细胞，类似于外周组织中的巨噬细胞。在正常生理状态下，小胶质细胞处于静息状态，具有分枝状的形态。一旦受到刺激，小胶质细胞能够迅速激活，形态发生改变，发挥免疫监视和免疫防御功能。

 

（三）少突胶质细胞

少突胶质细胞主要负责形成和维持神经元的髓鞘，保证神经信号的快速传导。此外，少突胶质细胞也参与免疫炎症反应，但其作用机制相对较为复杂。

 

三、胶质细胞的激活机制

 

（一）病原体相关分子模式（PAMP）和损伤相关分子模式（DAMP）

PAMP 如细菌细胞壁成分、病毒核酸等，以及 DAMP 如细胞内释放的热休克蛋白、高迁移率族蛋白 B1 等，能够被胶质细胞表面的模式识别受体（PRR）识别，从而激活胶质细胞。

 

（二）细胞因子和趋化因子

外周免疫系统产生的细胞因子如白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等，以及 CNS 内产生的细胞因子和趋化因子，能够通过与胶质细胞表面的相应受体结合，激活胶质细胞。

 

（三）神经递质

一些神经递质如谷氨酸、γ-氨基丁酸等，也可以调节胶质细胞的活性，参与免疫炎症反应的调控。

 

 

四、胶质细胞在免疫炎症反应中的作用

 

（一）小胶质细胞的作用

 

免疫监视
小胶质细胞通过不断地扫描 CNS 微环境，监测病原体和异常细胞的存在。当发现异常时，小胶质细胞能够迅速启动免疫反应，吞噬病原体和受损细胞。

 

抗原提呈
在特定条件下，小胶质细胞可以表达主要组织相容性复合体（MHC）Ⅱ类分子，发挥抗原提呈细胞的功能，激活 T 细胞介导的适应性免疫反应。

 

分泌细胞因子和趋化因子
激活的小胶质细胞能够分泌多种细胞因子和趋化因子，如 IL-1β、TNF-α、IL-6、CCL2 等，这些因子一方面可以招募外周免疫细胞进入 CNS，另一方面可以调节神经元的功能和存活。

 

（二）星形胶质细胞的作用

 

调节血脑屏障的通透性
星形胶质细胞通过与内皮细胞的相互作用，维持血脑屏障的完整性。在免疫炎症反应中，星形胶质细胞可以通过分泌细胞因子和调节紧密连接蛋白的表达，影响血脑屏障的通透性。

 

分泌神经活性物质
星形胶质细胞可以分泌多种神经活性物质，如谷氨酸、γ-氨基丁酸、神经营养因子等，这些物质在免疫炎症反应中对神经元的存活和功能具有调节作用。

 

参与神经炎症反应的调节
星形胶质细胞能够响应炎症刺激，分泌细胞因子和趋化因子，与小胶质细胞相互作用，共同调节神经炎症反应的程度和持续时间。

 

（三）少突胶质细胞的作用

 

参与髓鞘修复
在免疫炎症反应过程中，少突胶质细胞前体细胞可以增殖和分化，参与受损髓鞘的修复，促进神经功能的恢复。

 

分泌免疫调节因子
少突胶质细胞可以分泌一些免疫调节因子，如转化生长因子-β（TGF-β）等，对免疫炎症反应起到一定的抑制作用。

 

 

五、胶质细胞免疫炎症反应的信号通路

 

（一）核因子-κB（NF-κB）信号通路

NF-κB 是一种重要的转录因子，在胶质细胞的免疫炎症反应中发挥关键作用。PAMP 和 DAMP 等刺激可以激活 NF-κB 信号通路，导致下游细胞因子和趋化因子的表达增加。

 

（二）丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路

MAPK 信号通路包括细胞外信号调节激酶（ERK）、p38 和 c-Jun 氨基末端激酶（JNK）等亚通路。这些通路在胶质细胞的激活和免疫炎症反应中被广泛激活，调节细胞因子的产生和细胞的存活。

 

（三）Janus 激酶/信号转导和转录激活因子（JAK/STAT）信号通路

细胞因子与受体结合后，可以激活 JAK/STAT 信号通路，促进胶质细胞的活化和免疫相关基因的表达。

 

六、胶质细胞免疫炎症功能在神经退行性疾病中的作用

 

（一）阿尔茨海默病（AD）

在 AD 患者的大脑中，胶质细胞过度激活，分泌大量的炎症因子，如 IL-1β、TNF-α 和 IL-6 等，导致神经元损伤和死亡。同时，小胶质细胞对 Aβ 斑块的清除不足，也促进了 AD 的进展。

 

（二）帕金森病（PD）

PD 患者中，多巴胺能神经元的损伤与胶质细胞的免疫炎症反应密切相关。激活的小胶质细胞释放的炎症因子和活性氧物质可以导致多巴胺能神经元的凋亡。

 

（三）多发性硬化（MS）

MS 是一种以中枢神经系统白质炎症和脱髓鞘为主要特征的自身免疫性疾病。在 MS 发病过程中，胶质细胞的免疫炎症反应异常活跃，导致髓鞘破坏和轴索损伤。

 

 

七、结论

胶质细胞在中枢神经系统的免疫炎症反应中发挥着至关重要的作用。它们通过感知病原体和损伤信号，激活免疫反应，分泌细胞因子和趋化因子，调节神经元的功能和存活。然而，过度或持续的胶质细胞免疫炎症反应可能导致神经元损伤和神经退行性疾病的发生发展。深入研究胶质细胞的免疫炎症功能及其调控机制，将为神经退行性疾病的治疗提供新的靶点和策略。