เซลล์เกลียและโครงสร้างค้ำจุน

เซลล์เกลีย (neuroglia) เป็นเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทในระบบประสาท เดิมทีถูกมองว่าเป็นเพียงตัวเติมโครงสร้าง แต่ปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นส่วนสำคัญในการทำงานของระบบประสาท เซลล์เกลียหลักๆ ได้แก่ แอสโทรไซต์ (astrocytes), โอลิโกเดนโดรไซต์ (oligodendrocytes), ไมโครเกลีย (microglia) และเซลล์อีเพนไดมอล (ependymal cells) ในระบบประสาทส่วนกลาง และเซลล์ชวานน์ (Schwann cells) กับเซลล์แซทเทลไลต์ (satellite cells) ในระบบประสาทส่วนปลาย ซึ่งทำหน้าที่หุ้มฉนวนแอกซอน, รักษาสภาพแวดล้อมทางเคมี, สนับสนุนการเผาผลาญ, และปกป้องรวมถึงปรับโครงสร้างเนื้อเยื่อประสาท

Definition

นิวโรเกลีย (neuroglia) คือเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทในระบบประสาทที่ให้การสนับสนุนด้านโครงสร้าง, การเผาผลาญ, การเป็นฉนวน, และภูมิคุ้มกันแก่เซลล์ประสาท และมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการทำงานของเนื้อเยื่อประสาท

Scope

บทความนี้อธิบายถึงชนิดหลักของเซลล์เกลีย โครงสร้างที่โดดเด่น และบทบาทสนับสนุนที่พวกมันมีต่อเซลล์ประสาทและแอกซอน เป็นการอ้างอิงเชิงพรรณนาทางกายวิภาคศาสตร์และจุลกายวิภาคศาสตร์ และไม่ได้ให้คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• เซลล์เกลียชนิดหลักมีอะไรบ้างและโครงสร้างของพวกมันแตกต่างกันอย่างไร?
• เซลล์ใดที่สร้างไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลางและส่วนปลาย?
• แอสโทรไซต์มีส่วนช่วยในสภาพแวดล้อมของระบบประสาทอย่างไรนอกเหนือจากการสนับสนุนโครงสร้าง?
• บทบาทของไมโครเกลียในการเฝ้าระวังและการปรับโครงสร้างเนื้อเยื่อคืออะไร?

Key concepts

• แอสโทรไซต์
• โอลิโกเดนโดรไซต์
• ไมโครเกลีย
• เซลล์อีเพนไดมอล
• เซลล์ชวานน์ (ระบบประสาทส่วนปลาย)
• ปลอกไมอีลิน
• การสนับสนุนกำแพงเลือด-สมอง
• เซลล์เกลียในฐานะหุ้นส่วนการทำงานที่กระตือรือร้นมากกว่าเซลล์สนับสนุนแบบเฉื่อยชา

Mechanisms

เซลล์เกลียแต่ละชนิดมีโครงสร้างที่เหมาะสมกับบทบาทของมัน โอลิโกเดนโดรไซต์ในระบบประสาทส่วนกลางจะหุ้มส่วนของแอกซอนหลายส่วนด้วยไมอีลินเพื่อเร่งการนำกระแสประสาทและให้การสนับสนุนด้านการเผาผลาญแก่แอกซอนที่มันหุ้ม (Simons & Nave, 2015) ในขณะที่เซลล์ชวานน์ทำหน้าที่เทียบเท่ากันในระบบประสาทส่วนปลาย โดยแต่ละเซลล์จะสร้างปลอกไมอีลินเพียงหนึ่งปล้อง (internode) แอสโทรไซต์จะยื่นส่วนยื่นจำนวนมากที่สัมผัสกับไซแนปส์และหลอดเลือด เดิมทีถูกมองว่าเป็น 'กาวสมอง' ที่เฉื่อยชา แต่ปัจจุบันเข้าใจว่าพวกมันทำหน้าที่ปรับสมดุลไอออนและสารสื่อประสาท และมีส่วนร่วมในการส่งสัญญาณ ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงความเข้าใจที่ Volterra และ Meldolesi (2005) ได้ติดตามไว้ ไมโครเกลีย ซึ่งเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันประจำถิ่น มีความเคลื่อนไหวสูงแม้ในสภาวะพัก โดยจะสำรวจเนื้อเยื่อสมองอย่างต่อเนื่องด้วยส่วนยื่นที่เคลื่อนที่ได้ (Nimmerjahn et al., 2005) และพวกมันสามารถปรับโครงสร้างวงจรประสาทได้โดยการกลืนกินสารไซแนปส์ ซึ่งเป็นบทบาทที่สรุปได้ว่าเป็น 'ตัวกำจัดไซแนปส์' (synaptic stripper) (Kettenmann et al., 2013)

Clinical relevance

เซลล์เกลียมีความสำคัญต่อภาวะทางระบบประสาทหลายอย่าง เช่น การสลายไมอีลินขัดขวางการนำกระแสประสาท, แอสโทรไซต์ที่ตอบสนองมีส่วนในการสร้างแผลเป็น, และกิจกรรมของไมโครเกลียเกี่ยวข้องกับการอักเสบของระบบประสาทและการเสื่อมของระบบประสาท การทราบโครงสร้างและบทบาทปกติของเซลล์เหล่านี้เป็นพื้นฐานในการตีความกระบวนการเหล่านี้ บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเชิงพรรณนาและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษา

History

Virchow ได้นำเสนอคำว่า neuroglia ในศตวรรษที่สิบเก้า โดยมองว่าเป็น 'กาวประสาท' ที่เชื่อมต่อกัน การย้อมสีทางจุลกายวิภาคศาสตร์ในภายหลังได้แยกแยะชนิดของเซลล์: Ramón y Cajal และนักเรียนของเขา Pío del Río-Hortega ได้พัฒนาวิธีการที่แยกแอสโทรไซต์, โอลิโกเดนโดรไซต์ และไมโครเกลีย โดย Del Río-Hortega เป็นผู้จำแนกสองชนิดหลัง ตลอดช่วงศตวรรษที่ยี่สิบส่วนใหญ่ เซลล์เกลียถูกมองว่าเป็นการสนับสนุนแบบเฉื่อยชา การศึกษาด้วยการถ่ายภาพสดและการศึกษาโมเลกุลตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ยี่สิบได้ยืนยันบทบาทที่กระตือรือร้นของพวกมันในการส่งสัญญาณ, การสร้างไมอีลิน และการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน

Key figures

• Rudolf Virchow
• Pío del Río-Hortega
• Santiago Ramón y Cajal

Seminal works

• volterra-2005
• nimmerjahn-2005
• simons-nave-2015

Frequently asked questions

เซลล์เกลียชนิดหลักมีอะไรบ้าง?

ในระบบประสาทส่วนกลาง ชนิดหลักคือ แอสโทรไซต์, โอลิโกเดนโดรไซต์, ไมโครเกลีย และเซลล์อีเพนไดมอล; ในระบบประสาทส่วนปลาย เซลล์ชวานน์และเซลล์แซทเทลไลต์ทำหน้าที่สนับสนุนที่เทียบเคียงกันได้

เซลล์เกลียชนิดใดที่สร้างไมอีลิน?

โอลิโกเดนโดรไซต์สร้างไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลาง โดยเซลล์หนึ่งเซลล์สามารถสร้างไมอีลินให้กับส่วนของแอกซอนหลายส่วน ในขณะที่เซลล์ชวานน์สร้างไมอีลินในระบบประสาทส่วนปลาย โดยแต่ละเซลล์จะสร้างปล้องไมอีลินเพียงหนึ่งปล้องบนแอกซอนหนึ่งเส้น