Molecular Psychiatry：神经胶质细胞在认知储备中的作用
2024-07-30 xiongjy MedSci原创 发表于上海
研究表明，神经胶质细胞在定义认知储备的结构和功能方面起关键作用。它们通过支持突触形成和神经元连接，在脑维护、恢复力和补偿中发挥重要作用，提供了延长认知寿命的潜在治疗靶点。
认知储备这一概念是为了解释脑损伤的客观程度与其临床和智力结果之间的不一致而提出的。认知储备包括结构性（脑储备）和功能性（脑维护、恢复力、补偿）方面，反映了终生塑性的暴露驱动，这决定了大脑抵御衰老和病理的能力。最初的机制背景主要集中在神经元和神经网络的适应性变化上。然而，本文提出了一个更包容的观点，认为神经胶质细胞在通过稳态、神经保护和神经退行性机制定义认知储备方面具有基础性作用。
该研究采用了文献综述的方法，对现有关于认知储备和神经胶质细胞的研究进行了系统回顾和分析。研究重点关注神经胶质细胞在不同认知储备成分中的角色，包括脑储备、脑维护、脑恢复力和脑补偿。通过分析神经胶质细胞在健康和病理条件下的功能和反应，探讨其对认知储备的贡献。
研究发现，神经胶质细胞在终生塑性、脑结构和功能的动态调节中起着关键作用。具体而言，神经胶质细胞通过支持神经发生、突触形成和连接组，参与定义脑储备。胚胎期神经发生由放射状胶质细胞负责，而成体神经发生由放射状干性星形胶质细胞（亦称为神经干细胞）支持。星形胶质细胞通过分泌多种因子促进突触形成，调控突触成熟和消失。小胶质细胞通过突触修剪和啮咬形成突触连接的神经元集合。神经胶质细胞通过多个分子级联反应支持中枢神经系统的稳态，定义脑的恢复力。星形胶质细胞在调节中枢神经系统间质离子组成（离子稳态）中起核心作用，控制主要生物离子和微量金属。
星形胶质细胞也是神经传递的关键元素，通过神经递质清除和代谢，提供神经元必需的前体物质，并通过多种途径介导神经保护。神经胶质细胞的防御反应定义了脑的恢复力。在应对环境挑战时，神经胶质细胞通过稳态反应对抗外部扰动。慢性应激条件下，星形胶质细胞表现出显著萎缩，这可能导致功能丧失和异常神经传递，进而引发抑郁行为。
图1：神经胶质细胞对认知储备的贡献
然而，在某些动物模型中，星形胶质细胞在相同应激条件下未受到影响，与抑郁抗性相关。神经胶质细胞是中枢神经系统的主要防御系统，积极响应病理，通过反应性胶质增生进行防御。反应性胶质增生是一种复杂的、环境和疾病特异性的过程，包括星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质前体细胞的增殖和积累，形成保护性胶质屏障。神经胶质细胞通过生化和形态重塑，保护周围神经组织，辅助伤口愈合，并对损伤后的再生至关重要。
神经胶质细胞在定义认知储备的各个方面都具有基础性作用。通过支持突触连接的神经元回路和脑连接组，神经胶质细胞在终生塑性中起关键作用。神经胶质细胞的稳态和保护性生理反应定义了脑维护和恢复力，而其再生能力对病理状态下的脑补偿至关重要。针对神经胶质细胞的药理和整体治疗策略可能代表着延长认知寿命的新途径。
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