เซลล์เกลียและการทำงานสนับสนุน

เซลล์เกลียเป็นเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทของระบบประสาท และมีบทบาทมากกว่าแค่เป็นวัสดุบรรจุที่เฉื่อยชา เซลล์แอสโทรไซต์ควบคุมสภาพแวดล้อมทางเคมีและสนับสนุนไซแนปส์, โอลิโกเดนโดรไซต์และเซลล์ชวานหุ้มฉนวนแอกซอนด้วยไมอีลิน, และไมโครเกลียทำหน้าที่เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันประจำของระบบประสาท หัวข้อนี้สำรวจชนิดหลักของเซลล์เกลียและหน้าที่ในการสนับสนุน, การเป็นฉนวน, และการปรับเปลี่ยนที่เซลล์เหล่านี้มีให้

Definition

เซลล์เกลีย (neuroglia) เป็นเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทของระบบประสาท ซึ่งรวมถึงแอสโทรไซต์, โอลิโกเดนโดรไซต์, เซลล์ชวาน, และไมโครเกลีย ที่สนับสนุน, เป็นฉนวน, ปกป้อง, และปรับเปลี่ยนเซลล์ประสาทและไซแนปส์ของพวกมัน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเซลล์แอสโทรไซต์และบทบาทในการสนับสนุนเมแทบอลิซึมและไซแนปส์, โอลิโกเดนโดรไซต์และเซลล์ชวานในการสร้างไมอีลิน, ไมโครเกลียในการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน, และการมีส่วนร่วมที่กว้างขึ้นของเซลล์เกลียในการก่อตัวและการทำงานของระบบประสาท หัวข้อนี้ถือว่าชีววิทยาของเซลล์เกลียเป็นหัวข้ออ้างอิงและไม่ได้ให้คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• เซลล์เกลียชนิดหลักมีอะไรบ้างและแต่ละชนิดทำหน้าที่อะไร?
• เซลล์แอสโทรไซต์สนับสนุนเซลล์ประสาทและมีอิทธิพลต่อการส่งสัญญาณไซแนปส์ได้อย่างไร?
• โอลิโกเดนโดรไซต์และเซลล์ชวานสร้างไมอีลินได้อย่างไร และทำไมจึงสำคัญ?
• ไมโครเกลียมีบทบาทอย่างไรในการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกันและการบำรุงรักษาระบบประสาท?

Key concepts

• แอสโทรไซต์และการสนับสนุนภาวะธำรงดุล
• โอลิโกเดนโดรไซต์และไมอีลินส่วนกลาง
• เซลล์ชวานและไมอีลินส่วนปลาย
• ไมโครเกลียและการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน
• การสร้างไมอีลินและการนำกระแสประสาทแบบกระโดด
• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์เกลียกับไซแนปส์

Key theories

บทบาทที่กระตือรือร้นของเซลล์เกลีย

งานวิจัยสมัยใหม่ได้ปรับเปลี่ยนมุมมองของเซลล์เกลียจากเซลล์สนับสนุนที่เฉื่อยชาไปเป็นผู้มีส่วนร่วมที่กระตือรือร้นซึ่งกำหนดการก่อตัวของวงจร, การส่งสัญญาณไซแนปส์, และภาวะธำรงดุลของสมองตลอดช่วงชีวิต

Mechanisms

เซลล์แอสโทรไซต์ปรับสมดุลไอออนและสารสื่อประสาทนอกเซลล์, ให้การสนับสนุนเมแทบอลิซึม, มีส่วนร่วมในกำแพงเลือด-สมอง, และสามารถปรับเปลี่ยนการส่งสัญญาณไซแนปส์ได้ โอลิโกเดนโดรไซต์ในระบบประสาทส่วนกลางและเซลล์ชวานในระบบประสาทส่วนปลายหุ้มแอกซอนด้วยไมอีลิน ซึ่งเป็นปลอกหุ้มฉนวนที่อุดมด้วยไขมันที่ช่วยให้เกิดการนำกระแสประสาทแบบกระโดด (saltatory conduction) ที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพด้านพลังงาน ดังที่ Baumann และ Pham-Dinh ได้อธิบายไว้ ไมโครเกลียสำรวจเนื้อเยื่อสมอง, ตอบสนองต่อการบาดเจ็บและการติดเชื้อ, และมีส่วนร่วมในการตัดแต่งไซแนปส์ ดังที่ Barres และ Allen และ Lyons เน้นย้ำ เซลล์เหล่านี้มีบทบาทอย่างแข็งขันในการกำหนดพัฒนาการและการทำงานต่อเนื่องของวงจรประสาท มากกว่าแค่การสนับสนุนเท่านั้น

Clinical relevance

เซลล์เกลียมีความสำคัญต่อความเข้าใจกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการทำลายไมอีลิน, การอักเสบของระบบประสาท, และความเสื่อมของระบบประสาท และเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับภาวะหลายอย่างที่ส่งผลต่อระบบประสาท ข้อมูลนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาและอธิบายชีววิทยา ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

Evidence & guidelines

หัวข้อนี้มีพื้นฐานมาจากชีววิทยาของเซลล์และสรีรวิทยามากกว่าแนวทางทางคลินิก โดยอาศัยการสังเคราะห์หน้าที่ของแอสโทรไซต์, โอลิโกเดนโดรไซต์, และไมโครเกลีย และข้อมูลเกี่ยวกับการสร้างไมอีลิน

History

เซลล์เกลียเคยถูกมองว่าเป็นเพียงโครงสร้างค้ำจุนสำหรับเซลล์ประสาทเท่านั้น การศึกษาทางเนื้อเยื่อวิทยาในศตวรรษที่ 20 รวมถึงการระบุไมโครเกลียและโอลิโกเดนโดรไซต์โดย del Río Hortega ได้แยกประเภทของเซลล์เกลีย และงานวิจัยต่อมาได้เปิดเผยบทบาทที่กระตือรือร้นของพวกมันในการสร้างไมอีลิน, การควบคุมไซแนปส์, การป้องกันภูมิคุ้มกัน, และการพัฒนาวงจรประสาท ซึ่งเป็นการล้มล้างมุมมองที่ว่าเซลล์เกลียเป็นเพียงเซลล์ที่เฉื่อยชา

Key figures

• Ben Barres
• Pío del Río Hortega
• Nicola Allen
• David Lyons

Seminal works

• barres-2008
• allen-lyons-2018
• baumann-pham-dinh-2001

Frequently asked questions

เซลล์เกลียชนิดหลักมีอะไรบ้าง?

เซลล์เกลียหลักคือ แอสโทรไซต์ (สนับสนุนภาวะธำรงดุลและไซแนปส์), โอลิโกเดนโดรไซต์และเซลล์ชวาน (การสร้างไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลางและส่วนปลาย), และไมโครเกลีย (การเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน)

ทำไมไมอีลินจึงสำคัญ?

ไมอีลินเป็นปลอกหุ้มฉนวนที่สร้างโดยโอลิโกเดนโดรไซต์และเซลล์ชวาน ซึ่งช่วยให้ศักย์ไฟฟ้าสามารถกระโดดข้ามช่องว่างในปลอกหุ้มได้ ทำให้การนำกระแสประสาทเร็วขึ้นอย่างมากและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน