การส่งสัญญาณประสาท-ภูมิคุ้มกันและเซลล์เกลีย
การส่งสัญญาณประสาท-ภูมิคุ้มกันและเซลล์เกลียคือการศึกษาว่าเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทของระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ ไมโครเกลีย แอสโทรไซต์ และเซลล์บริเวณรอยต่อหลอดเลือด-สมอง รับรู้ ผสมผสาน และตอบสนองต่อสัญญาณภูมิคุ้มกันอย่างไร และการตอบสนองเหล่านี้ส่งผลต่อการทำงานของระบบประสาททั้งในภาวะสุขภาพและโรคอย่างไร เดิมทีเซลล์เกลียถูกมองว่าเป็นเนื้อเยื่อค้ำจุนที่เฉื่อยชา แต่ปัจจุบันเข้าใจกันว่าเป็นผู้มีบทบาทสำคัญในการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน การปรับโครงสร้างไซแนปส์ และการรักษาสภาพแวดล้อมภายในที่จำเพาะของสมอง
Definition
การส่งสัญญาณประสาท-ภูมิคุ้มกันและเซลล์เกลียหมายถึงการสื่อสารแบบสองทิศทางระหว่างระบบประสาทและระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งมีเซลล์เกลียและส่วนต่อประสานหลอดเลือดของระบบประสาทส่วนกลางเป็นตัวกลาง ครอบคลุมถึงการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน การอักเสบของระบบประสาท การควบคุมกำแพง และการปรับวงจรประสาทที่ขึ้นกับเซลล์เกลีย
Scope
สาขาความรู้นี้จะนำผู้อ่านไปสู่ระบบระดับเซลล์และโมเลกุลที่เชื่อมโยงภูมิคุ้มกันเข้ากับเนื้อเยื่อประสาท: การรับรู้ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดโดยไมโครเกลีย สภาวะสมดุลและสภาวะตอบสนองของแอสโทรไซต์ การควบคุมการซึมผ่านของกำแพงเลือด-สมอง น้ำตกการส่งสัญญาณอักเสบที่ทำงานภายในเนื้อสมอง และบทบาทของเซลล์เกลียในการกำหนดการเชื่อมต่อของไซแนปส์ โดยจะนำเสนอสิ่งเหล่านี้ในฐานะหัวข้ออ้างอิงในประสาทวิทยาพื้นฐานและประสาทวิทยาเชิงประยุกต์ มากกว่าที่จะเป็นแนวทางการจัดการทางคลินิก
Sub-topics
Core questions
- เซลล์เกลียตรวจจับการบาดเจ็บ การติดเชื้อ และความผิดปกติของภาวะสมดุลของระบบประสาทได้อย่างไร?
- อะไรคือสิ่งที่แยกแยะการตอบสนองของเซลล์เกลียและการอักเสบที่เป็นประโยชน์ออกจากที่เป็นอันตรายในสมอง?
- การเข้าถึงภูมิคุ้มกันของระบบประสาทส่วนกลางถูกควบคุมโดยกำแพงเลือด-สมองและหน่วยหลอดเลือด-ประสาทได้อย่างไร?
- เซลล์เกลียมีส่วนร่วมในการสร้างและกำจัดไซแนปส์ผ่านกลไกใดบ้าง?
Key concepts
- ไมโครเกลียในฐานะเซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดประจำถิ่น
- ปฏิกิริยาของแอสโทรไซต์ (astrogliosis)
- กำแพงเลือด-สมองและหน่วยหลอดเลือด-ประสาท
- การอักเสบของระบบประสาท
- การตัดแต่งไซแนปส์โดยใช้คอมพลีเมนต์เป็นสื่อกลาง
- การส่งสัญญาณไซโตไคน์และเคโมไคน์ในระบบประสาทส่วนกลาง
- การสื่อสารข้ามเซลล์เกลีย-เซลล์ประสาท
Mechanisms
เซลล์เกลียจัดหาระบบภูมิคุ้มกันและระบบรักษาสมดุลแบบบูรณาการให้กับระบบประสาทส่วนกลาง ไมโครเกลียจะสำรวจเนื้อสมองอย่างต่อเนื่องและตอบสนองโดยกำเนิดต่อสัญญาณโมเลกุลของการบาดเจ็บหรือการติดเชื้อ แอสโทรไซต์ควบคุมสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ สนับสนุนกำแพงหลอดเลือด และเข้าสู่สภาวะตอบสนองที่อาจเป็นทั้งการป้องกันระบบประสาทหรือเป็นพิษต่อระบบประสาท กำแพงเลือด-สมองและหน่วยหลอดเลือด-ประสาทที่กว้างขึ้นจะควบคุมการเข้าของเซลล์ภูมิคุ้มกันและสารสื่อ เมื่อระบบเหล่านี้ทำงานเรื้อรังหรือทำงานผิดปกติ น้ำตกการส่งสัญญาณอักเสบอาจส่งผลให้เกิดความผิดปกติของเซลล์ประสาท ซึ่งเป็นจุดบรรจบกันในภาวะทางระบบประสาทและจิตเวชหลายชนิด
Clinical relevance
กลไกประสาท-ภูมิคุ้มกันและเซลล์เกลียได้รับการยอมรับมากขึ้นเรื่อยๆ ว่ามีส่วนทำให้เกิดภาวะความเสื่อมของระบบประสาท ภาวะอักเสบของระบบประสาท และภาวะทางจิตเวช และเป็นข้อมูลที่ช่วยให้นักวิจัยตีความกระบวนการของโรคและพัฒนายาที่อาจใช้ได้ สาขาความรู้นี้อธิบายกลไกและวิธีการสร้างหลักฐาน เป็นการให้ความรู้และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล
History
ตลอดช่วงศตวรรษที่ 20 เซลล์เกลียถูกมองว่าเป็นเพียงโครงสร้างค้ำจุนและสนับสนุนการเผาผลาญของเซลล์ประสาทเป็นหลัก ตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา งานวิจัยเกี่ยวกับพลวัตของไมโครเกลีย ปฏิกิริยาของแอสโทรไซต์ และเอกสิทธิ์ทางภูมิคุ้มกันของระบบประสาทส่วนกลางได้เปลี่ยนมุมมองของเซลล์เกลียให้เป็นเซลล์ส่งสัญญาณที่กระตือรือร้น การรับรู้ว่าโมเลกุลภูมิคุ้มกัน เช่น ส่วนประกอบของคอมพลีเมนต์มีส่วนร่วมในการเชื่อมต่อของสมองตามปกติ และการอักเสบของเซลล์เกลียเกิดขึ้นพร้อมกับการเสื่อมของระบบประสาท ได้ทำให้การส่งสัญญาณประสาท-ภูมิคุ้มกันและเซลล์เกลียกลายเป็นสาขาที่แตกต่างกันซึ่งเชื่อมโยงประสาทวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาเข้าด้วยกัน
Key figures
- Ben Barres
- Michael Sofroniew
- Marco Colonna
- Christopher Glass
Related topics
Seminal works
- barres-2008
- glass-2010
- sofroniew-2010
Frequently asked questions
- เซลล์ใดบ้างที่เป็นศูนย์กลางของการส่งสัญญาณประสาท-ภูมิคุ้มกันในสมอง?
- ไมโครเกลีย (เซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดประจำถิ่น) แอสโทรไซต์ และเซลล์ที่ประกอบเป็นกำแพงเลือด-สมองและหน่วยหลอดเลือด-ประสาท เป็นผู้เล่นหลัก โดยทำงานร่วมกับเซลล์ภูมิคุ้มกันที่แทรกซึมเข้ามาภายใต้เงื่อนไขบางประการ
- การอักเสบของระบบประสาทเป็นอันตรายเสมอไปหรือไม่?
- ไม่ การตอบสนองของภูมิคุ้มกันและเซลล์เกลียสามารถเป็นการป้องกันได้ เช่น การกำจัดเศษซากและเชื้อโรค และสนับสนุนการซ่อมแซม แต่เมื่อเรื้อรังหรือทำงานผิดปกติ อาจส่งผลให้เกิดการบาดเจ็บของระบบประสาท ดังนั้นบริบทจึงเป็นตัวกำหนดว่าการตอบสนองนั้นมีประโยชน์หรือเป็นอันตราย