胶质细胞间的交流
我们已经确切地证明了胶质细胞是通过摄取钙离子来感知轴突的电活动。在神经元中,钙离子激活能产生合成神经递质的酶。我们可以假设,胶质细胞中的钙内流也可能激活了能引起某种反应的酶。但是引起的究竟是何种反应?更基本的问题是,钙内流究竟是怎样引发的呢?
我们可以回顾一下脑内其他胶质细胞如星形胶质细胞的功能。胶质细胞的功能之一是将营养物质从毛细血管运送到神经细胞内。另一个功能是维持神经元周围引发神经冲动所必需的阳离子环境,而这种功能就是通过部分地移去神经元兴奋时释放的神经递质和离子来实现的。1990年,美国耶鲁大学的Smith(目前在斯坦福大学)领导的一个小组,用钙离子成像技术显示,当给培养的细胞加入一种神经递质谷氨酸时,星形胶质细胞的反应就像这些神经递质是被一个神经元释放的一样,它们之间通过相互信息交流模拟神经元放电。
一些神经科学家一直怀疑,这些由钙离子或其他相关信息分子介导的细胞间交流是否仅仅通过相邻星形胶质细胞上的离子通道来实现。1996年, Kater及其同事解答了这个疑问,通过使用一个锋利的微电极,他们在培养的单层星形胶质细胞中,划出一条直线,形成一条无细胞的区域,就像用公路把着火的森林分隔开一样。但当他们在一边刺激钙流的波动时,钙波可以毫无障碍地跨过分隔区扩散到对侧的星形胶质细胞。星形胶质细胞只能通过细胞外介质而不是物理接触来传递信号。
在接下来的几年间,许多实验室在此方面开展了广泛的研究,得出了相似的结论。给星形胶质细胞施加神经递质或应用电极刺激突触部位神经递质的释放都可以诱导出星形胶质细胞的钙应答。同时,生理学家和生物化学家发现,胶质细胞拥有许多作为神经元间突触传递信号的神经递质的受体,以及可以使神经元放电产生动作电位的离子通道。



