跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https公司

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并且被安全地传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
比较研究
.2009年3月11日；29(10):3276-87.
doi:10.1523/JNEUROSCI.4707-08.2009。

成人星形胶质细胞独特的类人特征

南希·安·奥伯海姆 1, 高野高弘, 韩晓宁, 魏赫, 简·H·C·林, 王富顺, 徐启武, 杰弗里·怀亚特, 韦伯斯特·皮尔彻, 杰弗里·奥杰曼, 布鲁斯·兰索姆, 史蒂文·戈德曼, 梅肯·内德加德
附属公司
比较研究

成人星形胶质细胞独特的类人特征

南希·安·奥伯海姆等。 神经科学. .

摘要

定义人脑和其他哺乳动物大脑之间的微观解剖学差异是理解其独特计算能力的关键。尽管人们对神经元的比较研究投入了大量精力，但星形胶质细胞受到的关注要少得多。我们在此报告，与啮齿类动物相比，人类新皮质中的原生质星形胶质细胞直径是其直径的2.6倍，延伸出10倍以上的GFAP（胶质纤维酸性蛋白）阳性初级突起。在从急性切除的手术组织制备的皮质切片中，原生质星形胶质细胞以36微米/秒的速度传播Ca（2+）波，大约比啮齿动物快四倍。人类星形胶质细胞对谷氨酸能和嘌呤能受体激动剂也会短暂增加胞质Ca（2+）。人类的新皮质还含有几个在解剖学上定义的星形胶质细胞亚类，在啮齿动物中没有出现。这些包括位于5-6层的星形胶质细胞群，并延伸出以规则间隔的静脉曲张为特征的长纤维。另一种特殊类型的星形胶质细胞，即层间星形胶质细胞大量分布于皮层浅层，并向皮层第3层和第4层延伸无静脉曲张的长突起。人类纤维状星形胶质细胞与啮齿动物类似，但直径更大。因此，与啮齿动物相比，人类皮层星形胶质细胞体积更大，结构更复杂，多样性更强。在此基础上，我们假设，这种星形细胞的复杂性使成人大脑的功能能力得以增强。

PubMed免责声明

数字

图1。
图1。
GFAP分为四类+人类皮层中的细胞。用GFAP对人脑进行免疫标记，并对大脑皮层的所有层进行分析，以确定人脑星形胶质细胞的亚类。第1层由层间星形胶质细胞的胞体组成，其突起延伸至第2-4层，长度超过毫米，以其曲折的形态为特征。最常见的原生质星形胶质细胞位于2-6层。极化星形胶质细胞仅见于人类，在5-6层中很少见到。它们延伸了以静脉曲张为特征的毫米长的过程。纤维状星形胶质细胞存在于白质中，包含许多重叠的突起。黄线表示不同类别的星形胶质细胞所在的区域。比例尺，150μm。
图2。
图2。
第5层和第6层的静脉曲张投射星形胶质细胞。A类，静脉曲张投影星形胶质细胞位于第5-6层，延伸出以均匀间隔静脉曲张为特征的长突起。插图，来自黑猩猩皮层的静脉曲张投射星形胶质细胞。GFAP，白色；MAP2，红色；和DAPI，蓝色。黄色箭头表示静脉曲张。比例尺，50μm。B类，静脉曲张投射星形胶质细胞的Diolistic标记（白色），其长突起终止于神经膜。sytox，蓝色。比例尺，20μm。C，中黄色框的高倍图像B类突出了静脉曲张的过程。比例尺，10μm。D–F型，个人z（z）-星形胶质细胞切片B类显示出长的突起、更直的精细突起以及与脉管系统的联系。黄色虚线F类血管的轮廓位置。
图3。
图3。
灵长类特异性层间星形胶质细胞填充第1层。A类、软脑膜表面和人类皮层1-2层。GFAP，白色；DAPI，蓝色。比例尺，100μm。黄线表示层1和层2之间的边界。B类，第1层的高倍图像显示层间星形胶质细胞。插图，细胞体。GFAP，白色；DAPI，蓝色。比例尺，10μm。C层间星形胶质细胞突起以其曲折性为特征。比例尺，10μm。D类，来自静脉曲张投射星形胶质细胞的过程。比例尺，10μm。E类GFAP免疫组化的电子显微镜显示层间纤维内存在线粒体（Mi）。
图4。
图4。
原质星形胶质细胞比啮齿类动物更大、更复杂。A类，典型的小鼠原生质星形胶质细胞。GFAP，白色。比例尺，20μm。B类，相同规模的典型人类原生质星形胶质细胞。比例尺，20μm。C,D类人原生质星形胶质细胞比小鼠星形胶质细胞（人，n个=来自7名患者的50个细胞；鼠标，n个=来自6只小鼠的65个细胞；平均值±SEM*第页< 0.005,t吨测试）。E类，用DiI（白色）和sytox（蓝色）标记的小鼠原生质星形胶质细胞，显示了星形胶质细胞的完整结构，包括其众多的精细突起。比例尺，20μm。F类，人星形胶质细胞二元论标记显示了定义人原生质星形胶质细胞的高度复杂的精细过程网络。比例尺，20μm。插图，人原生质体星形细胞二醇标记以及GFAP免疫标记（绿色），显示共定位。比例尺，20μm。
图5。
图5。
人类星形胶质细胞被组织成结构域。A类，用DiI（红色）和DiD（绿色）标记的小鼠皮层星形胶质细胞表明存在结构域。Nuclei（sytox），蓝色。比例尺，10μm。B类，用DiI（红色）和DiD（绿色）标记的人类原生质星形胶质细胞显示了结构域的存在。比例尺，10μm。C,D类与啮齿动物相比，人类星形胶质细胞的结构域重叠更大。（人类，n个=来自2名患者的10个细胞；鼠标，n个=7只小鼠的30个细胞；平均值±SEM*第页< 0.005,t吨测试）。E–小时，相邻小鼠星形胶质细胞之间域边界的高倍图像A类.I–L型，相邻人类星形胶质细胞之间区域边界的高倍图像B类。绿线表示绿色单元格的边界，红线表示红色单元格的边界。单元格之间的重叠区域用灰色表示。黄色线条表示跨越相邻细胞边界的过程。
图6。
图6。
啮齿类动物和人类的星形细胞末端足。A类，大鼠皮层血管。GFAP，白色；细胞核（DAPI），蓝色。比例尺，20μm。B类，大鼠末端足的GFAP在血管上形成玫瑰花结。比例尺，10μm。黄色圆圈表示单个末端支脚。C，人类原生质星形胶质细胞将突起延伸至血管系统。比例尺，20μm。D类，黄色方框C.末端足部的GFAP完全覆盖血管系统。黄色圆圈表示单个末端支脚。比例尺，10μm。E类血管和人星形胶质细胞末端足的横切面。比例尺，20μm。F类，毛细血管上星形细胞末端足的水通道蛋白4免疫组织化学的电子显微照片（第章）。注意星形胶质细胞末端足中存在线粒体。
图7。
图7。
人类纤维状星形胶质细胞明显大于啮齿动物。A类，白质中的小鼠纤维状星形胶质细胞。GFAP，白色；sytox，蓝色。比例尺，10μm。B类，白质中的人纤维状星形胶质细胞。比例尺，10μm。C，人类纤维状星形胶质细胞的直径是啮齿动物的约2.14倍*第页< 0.0001,t吨测试。D类，DiI标记的人类纤维状星形胶质细胞显示了细胞的完整结构。DiI，红色；sytox，蓝色。比例尺，10μm。E类，DiI标记的小鼠纤维状星形胶质细胞。比例尺，10μm。
图8。
图8。
人类星形胶质细胞可以支持更快的钙波。A类小鼠皮层急性切片制备同时加载fluo-4 AM和NP-EGTA AM笼状钙。单个星形胶质细胞（表示为×）是1μ米TTX公司。靶细胞通过不加钙化增加其钙，随后，场中的其他星形胶质细胞也暂时以波浪方式增加其细胞内钙（白色箭头）。该图表示荧光随时间变化的百分比，表示钙浓度。当一个人离开目标细胞时，钙浓度达到峰值的时间增加，表明出现了钙波。靶细胞以及现场的其他细胞在几秒钟内恢复到基线钙水平。比例尺，50μm。B类，人类颞叶皮质急性切片制备，加载fluo-4 AM和NP-EGTA AM笼状钙。单个靶向星形胶质细胞（×）进行笼状钙的光释放，导致随后的钙波。该图表示荧光随时间的变化。比例尺，10μm。
图9。
图9。
人类星形胶质细胞就地具有功能性嘌呤能和谷氨酸能受体，并对细胞内钙的增加作出反应。A类人颞叶急性切片制备，载钙指示染料fluo-4 AM。星形胶质细胞（白色圆圈）显示静息钙2+水平。100μ后米通过浴敷ATP，星形胶质细胞增加了细胞体和过程中的细胞内钙。右图显示了Ca的时间变化2+白圈显示星形胶质细胞的数量。B类，人类皮质星形胶质细胞对600μ米1μ存在下的ATP米TTX公司。比例尺，10μm。C，将装有fluo-4 AM的成人颞叶皮层暴露于10 m米谷氨酸（Glu）在1μ米通过浴缸应用的TTX。星形胶质细胞通过增加细胞内钙而作出反应，并在几秒钟内恢复到基线钙水平。D类，星形胶质细胞对30μ米t-ACPD在1μ存在下米TTX公司。比例尺，10μm。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. 安德烈曾WL。大脑中的神经胶质细胞。英国医学杂志。1893;2:227–230.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Benediktsson AM，Schachtele SJ，Green SH，Dailey ME。器官型海马片培养中星形胶质细胞的弹道标记和动态成像。神经科学方法杂志。2005;141:41–53.-公共医学
    1. Bordey A，Sontheimer H。与癫痫发作灶相关的人类胶质细胞特性。癫痫研究，1998年；32:286–303.-公共医学
    1. Bushong EA，Marton ME，Jones YZ，Ellisman MH。放射状CA1层的原生质星形胶质细胞占据不同的解剖结构域。神经科学杂志。2002;22:183–192.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Chvátal A，AnderováM，Kirchhoff F.三维共聚焦形态计量学：研究脑切片中细胞形态动态变化的新方法。J Anat杂志。2007;210:671–683.-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型