Tế bào hình sao và Tế bào ít nhánh

Tế bào hình sao (astrocytes) và tế bào ít nhánh (oligodendrocytes) là hai loại tế bào thần kinh đệm lớn chính của hệ thần kinh trung ương. Tế bào hình sao là những tế bào có hình dạng giống ngôi sao, với các nhánh tiếp xúc với tế bào thần kinh, khớp thần kinh và mạch máu, duy trì môi trường hóa học và cấu trúc của não. Tế bào ít nhánh tạo ra các bao myelin cách điện cho các sợi trục trung ương, với một tế bào ít nhánh myelin hóa các đoạn của nhiều sợi trục. Cùng với nhau, chúng tạo nên phần lớn mô nâng đỡ của não và tủy sống.

Definition

Tế bào hình sao là các tế bào thần kinh đệm lớn có hình dạng giống ngôi sao, hỗ trợ và điều hòa vi môi trường thần kinh, trong khi tế bào ít nhánh là các tế bào thần kinh đệm lớn tạo thành bao myelin của các sợi trục trong hệ thần kinh trung ương.

Scope

Chủ đề này bao gồm mô học và sinh học cốt lõi của tế bào thần kinh đệm lớn trung ương: hình thái tế bào hình sao (nguyên sinh và sợi), việc xác định tế bào hình sao bằng protein axit fibrillary thần kinh đệm, vai trò của chúng tại các khớp thần kinh và giao diện mạch máu, cũng như cấu trúc tế bào ít nhánh và quá trình myelin hóa trung ương mà chúng cung cấp. Quá trình myelin hóa ngoại vi bởi tế bào Schwann chỉ được đề cập để so sánh. Đây là tài liệu tham khảo giáo dục và không phải là hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Làm thế nào để phân biệt tế bào hình sao nguyên sinh và tế bào hình sao sợi, và mỗi loại được tìm thấy ở đâu?
• Tế bào hình sao đóng vai trò gì tại khớp thần kinh và giao diện mạch máu?
• Một tế bào ít nhánh myelin hóa các sợi trục trung ương như thế nào?
• Những dấu hiệu nào xác định các tế bào này về mặt mô học?

Key concepts

• Tế bào hình sao nguyên sinh và sợi
• Protein axit fibrillary thần kinh đệm (GFAP)
• Chân tận cùng của tế bào hình sao
• Bệnh thần kinh đệm hình sao phản ứng
• Tế bào ít nhánh
• Myelin trung ương và các đoạn gian nút
• Tế bào thần kinh đệm lớn

Mechanisms

Tế bào hình sao kéo dài nhiều nhánh bao bọc các khớp thần kinh, hấp thụ chất dẫn truyền thần kinh và kali dư thừa, cung cấp chất nền chuyển hóa, và đặt các chân tận cùng chuyên biệt lên các mao mạch, nơi chúng góp phần vào hàng rào máu não; chúng được xác định bằng protein sợi trung gian GFAP và phản ứng với tổn thương bằng quá trình tạo sẹo thần kinh đệm hình sao phản ứng (Sofroniew & Vinters, 2010; Bayraktar et al., 2014). Tế bào ít nhánh bao bọc các lớp màng plasma quanh các đoạn sợi trục để tạo thành myelin đặc, với một tế bào ít nhánh myelin hóa các đoạn gian nút trên nhiều sợi trục khác nhau, và chúng cũng cung cấp hỗ trợ chuyển hóa cho các sợi trục mà chúng bao bọc (Simons & Nave, 2015). Barres (2008) coi cả hai loại tế bào này là đối tác tích cực của tế bào thần kinh chứ không phải là sự hỗ trợ thụ động.

Clinical relevance

Các tế bào này là trung tâm để hiểu về bệnh mất myelin, bệnh thần kinh đệm và sự hình thành sẹo sau chấn thương hệ thần kinh trung ương, và nguồn gốc của u thần kinh đệm. Mục này mô tả mô học và sinh học tế bào bình thường để tham khảo giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Các phương pháp nhuộm bạc của Golgi lần đầu tiên tiết lộ các tế bào thần kinh đệm cùng với các tế bào thần kinh, và phương pháp nhuộm đặc hiệu của Río-Hortega vào những năm 1920 đã phân biệt tế bào ít nhánh với tế bào hình sao và vi bào đệm, thiết lập phân loại thần kinh đệm hiện đại. Tầm quan trọng chức năng của tế bào hình sao và tế bào ít nhánh đã bị đánh giá thấp trong một thời gian dài; các nghiên cứu phân tử và sinh lý học được Barres (2008) và những người khác xem xét đã định hình lại chúng như những yếu tố điều hòa tích cực chức năng thần kinh và quá trình myelin hóa.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa tế bào hình sao nguyên sinh và tế bào hình sao sợi là gì?

Tế bào hình sao nguyên sinh có nhiều nhánh ngắn, phân nhánh và chủ yếu được tìm thấy trong chất xám, trong khi tế bào hình sao sợi có ít nhánh hơn, dài hơn, giàu sợi trung gian và chiếm ưu thế trong chất trắng.

Quá trình myelin hóa hệ thần kinh trung ương khác với myelin hóa ngoại vi như thế nào?

Trong hệ thần kinh trung ương, một tế bào ít nhánh myelin hóa các đoạn gian nút trên nhiều sợi trục, trong khi ở hệ thần kinh ngoại vi, mỗi tế bào Schwann myelin hóa một đoạn gian nút duy nhất của một sợi trục.