Tế bào thần kinh đệm và các cấu trúc hỗ trợ

Tế bào thần kinh đệm (neuroglia) là các tế bào không phải tế bào thần kinh của hệ thần kinh. Từng được coi là chất độn cấu trúc đơn thuần, chúng hiện được công nhận là những thành phần tham gia tích cực vào chức năng thần kinh. Các loại chính — tế bào hình sao (astrocytes), tế bào ít nhánh (oligodendrocytes), vi bào đệm (microglia) và tế bào biểu mô nội tủy (ependymal cells) trong hệ thần kinh trung ương, cùng với tế bào Schwann và tế bào vệ tinh (satellite cells) ở ngoại vi — cách điện cho sợi trục, duy trì môi trường hóa học, hỗ trợ chuyển hóa, và bảo vệ cũng như tái tạo mô thần kinh.

Definition

Neuroglia là các tế bào không phải tế bào thần kinh của hệ thần kinh, cung cấp hỗ trợ cấu trúc, chuyển hóa, cách điện và miễn dịch cho các tế bào thần kinh, đồng thời đóng góp tích cực vào chức năng của mô thần kinh.

Scope

Mục này mô tả các loại tế bào thần kinh đệm chính, cấu trúc đặc trưng của chúng và vai trò hỗ trợ mà chúng đảm nhiệm xung quanh các tế bào thần kinh và sợi trục. Đây là tài liệu tham khảo mô tả về giải phẫu và mô học và không cung cấp hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Các loại tế bào thần kinh đệm chính là gì và cấu trúc của chúng khác nhau như thế nào?
• Tế bào nào sản xuất myelin trong hệ thần kinh trung ương và ngoại vi?
• Tế bào hình sao đóng góp vào môi trường thần kinh như thế nào ngoài việc hỗ trợ cấu trúc?
• Vai trò của vi bào đệm trong giám sát và tái tạo mô là gì?

Key concepts

• Tế bào hình sao
• Tế bào ít nhánh
• Vi bào đệm
• Tế bào biểu mô nội tủy
• Tế bào Schwann (ngoại vi)
• Bao myelin
• Hỗ trợ hàng rào máu não
• Tế bào thần kinh đệm là đối tác chức năng tích cực chứ không phải tế bào hỗ trợ thụ động

Mechanisms

Mỗi loại tế bào thần kinh đệm có cấu trúc phù hợp với vai trò của nó. Tế bào ít nhánh trong hệ thần kinh trung ương bao bọc nhiều đoạn sợi trục bằng myelin để tăng tốc độ dẫn truyền và cung cấp hỗ trợ chuyển hóa cho các sợi trục mà chúng bao bọc (Simons & Nave, 2015), trong khi tế bào Schwann thực hiện vai trò tương đương ở ngoại vi, mỗi tế bào myelin hóa một đoạn gian nút (internode) duy nhất. Tế bào hình sao kéo dài nhiều nhánh tiếp xúc với các khớp thần kinh và mạch máu; từng được coi là 'chất keo não' trơ, chúng hiện được hiểu là có vai trò đệm ion và chất dẫn truyền thần kinh, và tham gia vào quá trình truyền tín hiệu, một sự thay đổi trong cách hiểu được Volterra và Meldolesi (2005) theo dõi. Vi bào đệm, các tế bào miễn dịch thường trú, rất năng động ngay cả ở trạng thái nghỉ, liên tục khảo sát nhu mô bằng các nhánh di động (Nimmerjahn et al., 2005), và chúng có thể tái tạo các mạch thần kinh bằng cách nuốt vật liệu khớp thần kinh — một vai trò được tóm tắt là 'kẻ lột khớp thần kinh' (synaptic stripper) (Kettenmann et al., 2013).

Clinical relevance

Các tế bào thần kinh đệm là trung tâm của nhiều tình trạng thần kinh — ví dụ, mất myelin làm gián đoạn dẫn truyền, các tế bào hình sao phản ứng góp phần hình thành sẹo, và hoạt động của vi bào đệm có liên quan đến viêm thần kinh và thoái hóa thần kinh. Việc hiểu rõ cấu trúc và vai trò bình thường của chúng là nền tảng để giải thích các quá trình này. Mục này là tài liệu tham khảo mô tả và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Virchow đã giới thiệu thuật ngữ neuroglia vào thế kỷ XIX, coi nó là 'chất keo thần kinh' liên kết. Nhuộm mô học sau đó đã phân biệt các loại tế bào: Ramón y Cajal và học trò của ông Pío del Río-Hortega đã phát triển các phương pháp phân tách tế bào hình sao, tế bào ít nhánh và vi bào đệm, với Del Río-Hortega mô tả hai loại sau. Trong phần lớn thế kỷ XX, tế bào thần kinh đệm được coi là hỗ trợ thụ động; các nghiên cứu hình ảnh trực tiếp và phân tử từ cuối thế kỷ XX đã thiết lập vai trò tích cực của chúng trong truyền tín hiệu, myelin hóa và giám sát miễn dịch.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Các loại tế bào thần kinh đệm chính là gì?

Trong hệ thần kinh trung ương, các loại chính là tế bào hình sao, tế bào ít nhánh, vi bào đệm và tế bào biểu mô nội tủy; trong hệ thần kinh ngoại vi, tế bào Schwann và tế bào vệ tinh đảm nhiệm các vai trò hỗ trợ tương đương.

Tế bào thần kinh đệm nào tạo ra myelin?

Tế bào ít nhánh sản xuất myelin trong hệ thần kinh trung ương, nơi một tế bào có thể myelin hóa nhiều đoạn sợi trục, trong khi tế bào Schwann sản xuất myelin trong hệ thần kinh ngoại vi, mỗi tế bào tạo thành một đoạn gian nút duy nhất trên một sợi trục.