Астроциты и олигодендроциты

Астроциты и олигодендроциты — это две основные макроглиальные клетки центральной нервной системы. Астроциты — это звездообразные клетки, отростки которых контактируют с нейронами, синапсами и кровеносными сосудами, поддерживая химическую и структурную среду мозга. Олигодендроциты образуют миелиновые оболочки, которые изолируют центральные аксоны, при этом один олигодендроцит миелинизирует сегменты нескольких аксонов. Вместе они составляют большую часть поддерживающей ткани головного и спинного мозга.

Definition

Астроциты — это звездообразные макроглиальные клетки, которые поддерживают и регулируют нейрональное микроокружение, в то время как олигодендроциты — это макроглиальные клетки, которые образуют миелиновые оболочки аксонов в центральной нервной системе.

Scope

Эта тема охватывает гистологию и основную биологию центральной макроглии: морфологию астроцитов (протоплазматических и волокнистых), идентификацию астроцитов по глиальному фибриллярному кислому белку, их роль в синапсах и на сосудистом интерфейсе, а также структуру олигодендроцитов и обеспечиваемую ими центральную миелинизацию. Периферическая миелинизация шванновскими клетками упоминается только для контраста. Это справочно-образовательный материал, а не клиническое руководство.

Core questions

• Как различаются протоплазматические и волокнистые астроциты и где каждый из них находится?
• Какую роль играют астроциты в синапсах и на сосудистом интерфейсе?
• Как один олигодендроцит миелинизирует центральные аксоны?
• Какие маркеры идентифицируют эти клетки гистологически?

Key concepts

• Протоплазматические и волокнистые астроциты
• Глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP)
• Концевые ножки астроцитов
• Реактивный астроглиоз
• Олигодендроцит
• Центральный миелин и межузловые сегменты
• Макроглия

Mechanisms

Астроциты имеют многочисленные отростки, которые окружают синапсы, поглощают избыток нейротрансмиттеров и калия, поставляют метаболические субстраты и располагают специализированные концевые ножки на капиллярах, где они участвуют в формировании гематоэнцефалического барьера; они идентифицируются по их белку промежуточных филаментов GFAP и реагируют на повреждение реактивным астроглиозом (Sofroniew & Vinters, 2010; Bayraktar et al., 2014). Олигодендроциты оборачивают слои плазматической мембраны вокруг аксональных сегментов, образуя компактный миелин, при этом один олигодендроцит миелинизирует межузловые сегменты на нескольких разных аксонах, а также обеспечивает метаболическую поддержку аксонам, которые он окружает (Simons & Nave, 2015). Баррес (Barres, 2008) рассматривает оба типа клеток как активных партнеров нейронов, а не как пассивную поддержку.

Clinical relevance

Эти клетки имеют центральное значение для понимания демиелинизирующих заболеваний, глиоза и образования рубцов после повреждения центральной нервной системы, а также происхождения глиом. Эта запись описывает нормальную гистологию и клеточную биологию для образовательных целей и не является основанием для диагностики или лечения.

History

Методы Гольджи с использованием серебра впервые выявили глиальные клетки наряду с нейронами, а специфическое окрашивание Рио-Ортеги в 1920-х годах отличило олигодендроглию от астроцитов и микроглии, установив современную классификацию глии. Функциональное значение астроцитов и олигодендроцитов долгое время недооценивалось; молекулярные и физиологические исследования, рассмотренные Барресом (Barres, 2008) и другими, переосмыслили их как активных регуляторов нейронной функции и миелинизации.

Key figures

• Pío del Río-Hortega
• Camillo Golgi
• Ben A. Barres

Seminal works

• sofroniew-2010
• simons-2015
• barres-2008

Frequently asked questions

В чем разница между протоплазматическими и волокнистыми астроцитами?

Протоплазматические астроциты имеют много коротких, разветвленных отростков и встречаются в основном в сером веществе, в то время как волокнистые астроциты имеют меньше, более длинных отростков, богатых промежуточными филаментами, и преобладают в белом веществе.

Чем миелинизация центральной нервной системы отличается от периферической миелинизации?

В центральной нервной системе один олигодендроцит миелинизирует межузловые сегменты на нескольких аксонах, тогда как в периферической нервной системе каждая шванновская клетка миелинизирует один межузловой сегмент одного аксона.