Crosstalk ระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์ Glial ในการบาดเจ็บจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและการป้องกันระบบประสาทตอนที่ 3

4. ไมโครเกลีย

4.1. ไมโครเกลียในสมอง

Microglia ซึ่งมีกระบวนการละเอียดและเคลื่อนไหวได้มากมายที่สำรวจสภาพแวดล้อมของเนื้อเยื่อ คิดเป็นประมาณ 10% ของเซลล์ระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ไมโครเกลียแต่ละเซลล์มีอาณาเขตของมัน ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50 µm [66]

Microglia เป็นเซลล์ประสาทชนิดหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญในสมองของเรา พวกเขากำจัดของเสียออกจากเซลล์ประสาท รักษาสุขภาพของเซลล์ประสาท และอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท ซึ่งทั้งหมดนี้จำเป็นต่อการรักษาความทรงจำ

ในบรรดาไมโครเกลีย มีเซลล์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า "แอสโตรไซต์" ซึ่งมีรูปร่างและหน้าที่พิเศษ พวกเขาตรวจสอบและควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ช่วยให้สมองของเราประมวลผลข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งคล้ายกับผู้ดูแลระบบห้องคอมพิวเตอร์ที่คอยตรวจสอบสถานะการเชื่อมต่อของสายเคเบิลเครือข่ายและสายเคเบิลอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าเครือข่ายทั้งหมดจะไหลลื่น

การวิจัยแสดงให้เห็นว่า microglia เกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้และความทรงจำด้วย พวกมันปล่อยสารสื่อประสาท อำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท และเพิ่มการรวมและการเรียกค้นหน่วยความจำ ในเวลาเดียวกัน microglia ยังสามารถส่งเสริมการสร้างการเชื่อมต่อใหม่ระหว่างเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการจดจำ

ดังนั้นการรักษาสุขภาพและจำนวนไมโครเกลียในสมองจึงเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาความจำ เราสามารถส่งเสริมการสร้างและบำรุงรักษาไมโครเกลียได้โดยการใส่ใจกับการรับประทานอาหาร การออกกำลังกายอย่างเหมาะสม และการรักษาสภาพจิตใจที่ดี การรักษาการทำงานของไมโครเกลียที่ดีเท่านั้นที่จะทำให้สมองของเราคงความเยาว์วัย มีสุขภาพดี และแข็งแรงได้ หน่วยความจำจะดีขึ้นตามธรรมชาติ จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche Deserticola ยังสามารถควบคุมความสมดุลของสารสื่อประสาท เช่น การเพิ่มระดับของอะเซทิลโคลีนและปัจจัยการเจริญเติบโต สารเหล่านี้มีความสำคัญมากต่อความจำและการเรียนรู้ นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังช่วยเพิ่มการไหลเวียนของเลือดและส่งเสริมการส่งออกซิเจน ซึ่งช่วยให้สมองได้รับสารอาหารและพลังงานที่เพียงพอ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความมีชีวิตชีวาและความอดทนของสมอง

คลิกรู้อาหารเสริมเพื่อเพิ่มความจำ

Microglia หรือที่เรียกว่าแมคโครฟาจที่อาศัยอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางเป็นเซลล์ที่มีอายุยืนยาวและต่ออายุได้เอง ในสมองที่มีสุขภาพดี ไมโครเกลียจะมีสัณฐานวิทยาแบบกระจายและอยู่ในสถานะ "นิ่ง" หรือ "พัก" [67]

กระบวนการทางจุลชีพได้รับวงจรการขยายและการถอนอย่างต่อเนื่อง สแกนสภาพแวดล้อมเพื่อหาการหยุดชะงักของสภาวะสมดุลของสมอง และไซแนปส์อย่างเป็นระบบเพื่อตรวจสอบและควบคุมกิจกรรมของเซลล์ประสาทผ่านกลไกการส่งสัญญาณเฉพาะ [68,69] Microglia เปลี่ยนสัณฐานวิทยาของพวกเขาจากสถานะพักเป็นสถานะอะมีบาที่มีปฏิกิริยาระหว่างสภาพทางพยาธิวิทยาของสมอง

Reactive microglia ซึ่งพัฒนาเป็น phagocytic หรือ amoeboid microglia มีขนาดตัวของเซลล์เพิ่มขึ้น กระบวนการน้อยลง ความยาวและการแตกแขนงของกระบวนการลดลง และเพิ่มจำนวนและการแพร่กระจาย ซึ่งบ่งบอกถึงความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างสัณฐานวิทยาและการทำงาน [70–73] (รูปที่ 2)

Microglia มีความไวสูงต่อสัญญาณด้านสิ่งแวดล้อม และตอบสนองต่อการรักษาฟีโนไทป์สภาวะสมดุลในลักษณะเฉพาะของโรคและเฉพาะบริเวณสมอง microglia สสารสีขาวและสีเทาแสดงการควบคุมภูมิคุ้มกันที่แตกต่างกัน microglia ที่เกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มสมองมีบทบาทในการเสื่อมของระบบประสาทและ microglia ที่เกี่ยวข้องกับสสารสีขาวมีบทบาทในการกำจัด / remyelination [74]

โดยปกติการกระตุ้นการทำงานของตัวรับสารสื่อประสาทจะยับยั้งการกระตุ้นการอักเสบของ microglia และยับยั้งการผลิตโมเลกุลที่ผิดปกติและความเข้มข้นที่ผิดปกติของโมเลกุลทางสรีรวิทยา

เมื่อกระตุ้นเมื่อสมองได้รับบาดเจ็บหรือติดเชื้อ microglia จะเริ่มต้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและสร้างไซโตไคน์ คีโมไคน์ และปัจจัยการเจริญเติบโตหลายชนิด และควบคุมการแสดงออกของตัวรับที่ผิวเซลล์ เช่น toll-likereceptors (TLR) ตัวรับ phagocytic ตัวรับของกินของเน่า และปัจจัยเสริมต่างๆ 75,76]. Microglia แสดงตัวรับสารสื่อประสาทหลายชนิด รวมถึง GABA กลูตาเมต โดปามีน และนอร์อะดรีนาลีน [66,77]

4.2. Microglia ในการบาดเจ็บจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

ในระหว่างความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นจะผลิตสารไกล่เกลี่ยการอักเสบหลายชนิด รวมถึง NO และซูเปอร์ออกไซด์ ซึ่งจะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์อย่างอิสระและทำหน้าที่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณ

NO และซูเปอร์ออกไซด์สามารถก่อให้เกิดเปอร์รอกซิไนไตรท์ ซึ่งทำให้เกิดการแตกตัวของ DNA และการเกิดออกซิเดชันของไขมัน และทำให้เกิดการตายของเซลล์ประสาท [78,79] ในไมโครเกลียที่เพาะเลี้ยง การผลิตซูเปอร์ออกไซด์ซึ่งถูกเร่งโดยไนเตรต/ไนไตรต์ (NOx) ถูกกระตุ้นโดย phorbol ester และการผลิต NO จะถูกกระตุ้นโดยการเหนี่ยวนำของ iNOS ในการบำบัดด้วยแบคทีเรียไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ (LPS) และอินเตอร์เฟอรอน- (IFN ) [80,81 ]

การแสดงออกของ iNOS หลังการรักษาด้วย LPS ในฮิปโปแคมปัสเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วใน microglia มากกว่า inastrocytes และจำเป็นต้องมีความเข้มข้นของ LPS ที่ต่ำกว่าสำหรับการเหนี่ยวนำ iNOS ใน microgliathan ใน astrocytes [82,83]

นอกจากนี้อาร์จินีนยังเป็นสารตั้งต้นทางสรีรวิทยาที่รู้จักกันดีของ NOS microglia ที่กระตุ้นด้วยปริมาณอาร์จินีนไม่เพียงพอทำให้เกิดการผลิต NOS และซูเปอร์ออกไซด์ที่เป็นสื่อกลางของ iNOS ซึ่งก่อให้เกิดเปอร์รอกซิไนไตรท์ที่เป็นพิษ [84] การเหนี่ยวนำของ iNOS หรือการกระตุ้นของ NOx เพียงอย่างเดียวไม่ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อ microglia แต่การผลิตซูเปอร์ออกไซด์และ NO โดย NOx และ iNOS พร้อมๆ กันมีศักยภาพที่จะเกิดอันตรายต่อ microglia [85,86]

ในไมโครเกลียที่กระตุ้นซึ่งสร้างซูเปอร์ออกไซด์เมื่อกระตุ้น NOx ระดับของออกซิเจนและ H2O2 จะไม่สมดุลอย่างรวดเร็วและอาจส่งผลต่อการทำงานของจุลินทรีย์ ROS ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำลายเซลล์โดยเซลล์ microglial ของ amoeboid และเพิ่มการก่อตัวของถุงน้ำ ซึ่งสังเกตได้จากการรักษาเซลล์ microglial ที่มี H2O2 [87] ROS ที่ได้จาก Microglia สามารถทำลายเซลล์สมองที่อยู่ติดกัน

ดังนั้นการแพร่กระจายของจุลินทรีย์และการผลิต ROS จึงเป็นเป้าหมายในการรักษาที่อาจปกป้องสมองจากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นและโรคระบบประสาทเสื่อม [88]

4.3. การป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระที่ใช้สื่อกลาง Microglia

เพื่อป้องกันความเครียดจากการเกิดออกซิเดชันโดย ROS microglia มีความเข้มข้น GSH ของเซลล์สูงและแสดงและควบคุมเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่หลากหลาย รวมถึง SOD, GPx, GR และ catalase

การเพาะเลี้ยงเซลล์สมองที่มีข้อความเรืองแสงแสดงให้เห็นว่า microglia แสดงระดับ GSH ที่สูงกว่าเซลล์ประเภทอื่นในสมองของหนู [89] GSH ในเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูงใน microglia นี้มีส่วนช่วยในระบบการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระต่อความเสียหายที่เกิดจากอนุมูลอิสระและเปอร์ออกไซด์ การเพาะเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ที่ถูกกระตุ้นด้วย TNF แสดงให้เห็น GSH มากเป็นสองเท่าของการเพาะเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ที่ไม่ได้รับการกระตุ้น [90]

อย่างไรก็ตาม ปริมาณ GSH ของเซลล์ลดลงใน microglia ที่รักษาด้วย LPS/IFN ซึ่งกระตุ้นการผลิต iNOS แต่ปริมาณ GSH ของไมโตคอนเดรียไม่ได้รับผลกระทบ [91] ดังนั้นเนื้อหา microglial GSH จึงแสดงผลแบบไบนารี ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามการปรับปรุงการสังเคราะห์ GSH และลดลงตามการใช้ GSH แบบเร่ง ขึ้นอยู่กับประเภทของการกระตุ้น

SOD ซึ่งเป็นเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระอีกตัวหนึ่งถูกสังเกตโดยการย้อมสีอิมมูโนไซโตเคมีในแอคติเวตไมโครเกลียหลังการรักษาด้วยกรดควิโนลินิก แต่ตรวจไม่พบในไมโครเกลียภายใต้สภาวะพื้นฐาน [92,93] กิจกรรมจำเพาะของ MnSOD คือ 20 และ 4 เท่าสูงกว่าใน microglia ที่เพาะเลี้ยงมากกว่าใน astrocytes และ oligodendrocytes ที่เพาะเลี้ยง 20 และ 4 เท่าตามลำดับ [94] ในไมโครเกลียทรีตด้วย LPS/IFN หรือ TNF เพื่อกระตุ้นความเครียดออกซิเดชัน การแสดงออกของไมโตคอนเดรีย MnSOD ได้รับการควบคุม ซึ่งปรับปรุงความสามารถของเซลล์ในการย่อยสลายไมโตคอนเดรียซูเปอร์ออกไซด์ [90,95]

กิจกรรม SOD ที่เพิ่มขึ้นในไมโครเกลียที่ถูกกระตุ้นจะช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหายของเซลล์โดยอนุมูลไฮดรอกซิลและเปอร์รอกซิไนไตรท์ที่ได้มาจากซูเปอร์ออกไซด์ การควบคุม GSH peroxidases (GPx) ใน microglia ยังเป็นกลไกสำคัญในการต่อต้านความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น กิจกรรมเฉพาะของ GPx และ GSH reductase (GR) นั้นสูงกว่าใน microglia มากกว่าในเซลล์ประสาทอย่างมีนัยสำคัญ [96–98]

อย่างไรก็ตาม กิจกรรมจำเพาะของตัวเร่งปฏิกิริยามีความคล้ายคลึงและ/หรือลดลงเล็กน้อยใน microglia มากกว่าในเซลล์สมองประเภทอื่น รวมถึงเซลล์ประสาท astrocytes andoligodendrocytes [97,99] แม้ว่า microglial GSH disulfide (GSSG) จะเพิ่มขึ้นเกือบ 30% ของ GSH ของเซลล์ทั้งหมดหลังจากการสัมผัสกับ H2O2 แต่ GSSG ของ microglial นั้นแทบจะไม่สามารถตรวจพบได้ภายใต้สภาวะพื้นฐาน [98,100]

5. Neuron – Glia Crosstalk ในกลไกการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ

เซลล์ประสาทขึ้นอยู่กับการจ่ายกลูโคสและออกซิเจนอย่างต่อเนื่องจากภายนอกสมองผ่านการไหลเวียนของเลือดในสมอง แม้ว่าพวกมันจะไม่ได้สัมผัสกับไมโครเวสเซลโดยตรงก็ตาม อย่างไรก็ตาม 99% ของพื้นผิวเส้นเลือดฝอยในสมองถูกปกคลุมไปด้วยกระบวนการแอสโตรไซต์ที่ปลายเท้า แสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทต้องมีปฏิกิริยากับแอสโตรไซต์เพื่อรับวัสดุที่จำเป็นจากการไหลเวียนในสมอง [101]

Crosstalk ระหว่าง astrocytes และเซลล์ประสาทเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันเซลล์ประสาทต่อ ROS แอกติเวตแอสโตรไซต์แสดงคุณสมบัติในการตีสองหน้า เช่น แอสโตรไซต์ A1 และ A2 แอสโตรไซต์ A1 นำไปสู่การสูญเสียเส้นประสาทโดยการส่งเสริมการอักเสบผ่านทาง NF-kBpathway ซึ่งสูญเสียความสามารถในการปกป้องเซลล์ประสาทและควบคุมซินแนปโตเจเนซิส [102,103]

แอสคอร์เบต A2 ส่งเสริมการอยู่รอดของเส้นประสาทผ่าน Janus kinase/ตัวแปลงสัญญาณ และแอคติเวเตอร์ของวิถีการส่งสัญญาณการถอดรหัส 3 (JAK-STAT3) โดยการควบคุมปัจจัยทางประสาทประสาทโทรฟิก [104] เซลล์ประสาทผลิตกลูตาเมต ซึ่งกระตุ้นการปลดปล่อยแอสคอร์เบตจากแอสคอร์เบตในระหว่างกิจกรรมซินแนปติกกลูตามาเทอจิค จากนั้นแอสคอร์เบตจะเข้าสู่ เซลล์ประสาทยับยั้งการบริโภคกลูโคสและกระตุ้นการขนส่งแลคเตท

สารต้านอนุมูลอิสระและการทำงานร่วมกันระหว่างเมตาบอลิซึมระหว่างเซลล์ประสาทและแอสโตรไซต์อธิบายไว้ในรูปที่ 3 แอสโตรไซต์มีหน้าที่รับผิดชอบในการบำรุงรักษาและสนับสนุนเซลล์ประสาทโดยการควบคุมความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นผ่านการผลิต GSH และการเปลี่ยนกลูโคสเป็นแลคเตต ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสนับสนุนที่มีพลังของเซลล์ประสาท [105] สารต้านอนุมูลอิสระภายใน GSH ซึ่งผลิตทั้งในเซลล์ประสาทและแอสโตรไซต์ ทำหน้าที่เป็นตัวกำจัด ROS อิสระและเป็นสารตั้งต้นสำหรับสารต้านอนุมูลอิสระ เซลล์ประสาทขึ้นอยู่กับ GSH ที่ได้มาจากแอสโตรไซต์ ตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทขึ้นอยู่กับการสับเปลี่ยนของสารตั้งต้น GSH จากแอสโตรไซต์ไปยังเซลล์ประสาท ซิสเทอีนเป็นสารตั้งต้นที่จำกัดอัตราสำหรับการสังเคราะห์ GSH และซิสเทอีนนอกเซลล์จะถูกออกซิไดซ์โดยอัตโนมัติเป็นซีสตีน [53]
การดูดซึมซีสตีนเกิดขึ้นผ่านทางตัวขนส่งแลกเปลี่ยนซีสตีน/กลูตาเมตในแอสโตรไซต์ จากนั้นแอสโตรไซต์จะลดซีสตีนกลับไปเป็นซีสเตอีนเพื่อการสังเคราะห์ GSH GSH ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับ ROS หรือทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับ GSH S-transferase หรือ GSH peroxidase [50] เพื่อการใช้ซีสทีนนอกเซลล์อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งเป็นสารตั้งต้นของซิสเทอีน เซลล์ประสาทต้องอาศัยแอสโตรไซต์เพื่อจ่ายซิสเทอีน แม้ว่าเซลล์ประสาทจะสามารถสังเคราะห์ GSH ได้ [54,106]

แสดงให้เห็นว่าระดับ GSH ของเส้นประสาทจะสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเพาะเลี้ยงร่วมกับแอสโตรไซต์ [107] เมื่อเกิดความเครียดออกซิเดชันของ H2O2- การรักษาด้วยนอร์อะดรีนาลีนจะปกป้องเซลล์ประสาทโดยการเพิ่มปริมาณ GSH จากแอสโตรไซต์ไปยังเซลล์ประสาทผ่านการกระตุ้นเบต้า3-ตัวรับอะดรีโนรีเซพเตอร์ในแอสโตรไซต์ [108] ปฏิกิริยาอื่นๆ ระหว่างเซลล์ประสาทและแอสคอร์เบตที่เกี่ยวข้องกับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ได้แก่ แอสโตรไซต์-เซลล์ประสาทแลคเตตและการรีไซเคิลแอสคอร์เบต [55] Astrocytes มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมโยงกิจกรรมของเซลล์ประสาทและการดูดซึมกลูโคสในสมองผ่านกระสวยแอนสโตรไซต์–เซลล์ประสาทแลกเตต [109]

กิจกรรมของเส้นประสาททำให้เกิดการเผาผลาญกลูโคสในเซลล์; กลูโคสจะถูกแปลงเป็นไพรูเวตโดยไกลโคไลซิสและเปลี่ยนเป็นแลคเตต ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากแอสโตรไซต์และถูกเซลล์ประสาทนำไปใช้เพื่อออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่น แอสคอร์เบตที่มีความเข้มข้นในสมองจะถูกปล่อยออกมาจากแหล่งเก็บไกลเลียลไปยังพื้นที่นอกเซลล์และถูกควบคุมโดยเซลล์ประสาท เซลล์ประสาทที่มีการกระตุ้นสูงจะสร้าง ROS ซึ่งออกซิไดซ์กรดแอสคอร์เบตโตดีไฮโดรแอสคอร์บิก (DHA) และกำจัด ROS โดยการรับแอสคอร์เบต [110,111]

รูปที่ 3 แผนภาพนี้แสดงถึง crosstalk ของเซลล์ประสาท-glia ที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันระบบประสาทและกลไกการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ Astrocyte-neuron: แอสโตรไซต์มีโมเลกุลของสารต้านอนุมูลอิสระหลายชนิด รวมถึงกลูตาไธโอน (GSH) แอสคอร์เบต วิตามินอี (VE) และเอนไซม์ล้างพิษ ROS เช่น GSH S-transferase, GSH peroxidase, thioredoxin reductase และ catalase

แอสโตรไซต์ฉายกระบวนการที่ปลายเท้าไปบนพื้นผิวเส้นเลือดฝอยในสมอง เพื่อให้แอสโตรไซต์ควบคุมการเคลื่อนไหวของโมเลกุลและเซลล์ระหว่างช่องหลอดเลือดและสมอง ในกระสวยแลคเตต แอสโตรไซต์สนับสนุนเซลล์ประสาทโดยควบคุมการเปลี่ยนกลูโคสไปเป็นแลคเตต ซึ่งทำให้เซลล์ประสาทได้รับการสนับสนุนอย่างกระฉับกระเฉง กิจกรรมของเส้นประสาททำให้เกิดการเผาผลาญกลูโคสในแอสโตรไซต์ กลูโคสจะถูกแปลงเป็นไพรูเวตโดยไกลโคไลซิสและเป็นแลคเตต ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากแอสโตรไซต์และถูกควบคุมโดยเซลล์ประสาท (ลูกศรสีน้ำเงิน)

แอสโตรไซต์สามารถสังเคราะห์ GSH ผ่านการเปิดใช้งาน Nrf2 และสามารถนำสารตั้งต้นของ GSH ไปยังเซลล์ประสาทเพื่อการสังเคราะห์ GSH ได้ แอสโตรไซต์ปล่อย GSH ออกสู่พื้นที่นอกเซลล์ และเซลล์ประสาทรับ GSH โดยตรง หรือใช้อะมิโนเปปทิเดส N ของเซลล์ประสาทนอกเซลล์เพื่อสร้างไกลซีนและซิสเทอีน (ลูกศรสีดำ) ในการดูดซึมกลูตาเมตและการรีไซเคิล กลูตาเมตจากพื้นที่ซินแนปติกจะเข้าสู่แอสโตรไซต์ผ่าน EAAT และถูกแปลงโดยกลูตามีนซินเทเทส (GS) ไปเป็นกลูตามีนที่ไม่ใช้งาน หลังจากที่ปล่อยและนำเข้าสู่เซลล์ประสาท กลูตามีนสามารถแปลงเป็นกลูตาเมตได้อีกครั้ง (ลูกศรสีแดง)

แอสคอร์เบตที่รีไซเคิลสามารถกำจัด ROS ได้โดยตรงและทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วมในการรีไซเคิล vE และ GSH ที่ถูกออกซิไดซ์ แอสโตรไซต์ดูดซับกรดดีไฮโดรแอสคอร์บิก (DHA) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของแอสคอร์เบต จากพื้นที่นอกเซลล์และรีไซเคิลกลับเป็นกรดแอสคอร์บิก แอสโตรไซต์จับและขนส่ง K+ ที่อยู่นอกเซลล์ส่วนเกินไปยังแอสโตรไซติกซินไซเทียมผ่าน Na+/K+ ATPase การเหนี่ยวนำ Nrf2 ของกลูตาเมต ซิสเทอีน ลิกาส (GCL) เพิ่มการสังเคราะห์ GSH ในแอสโตรไซต์ และต่อมา GSH จะถูกส่งออกไปยังตัวกลางนอกเซลล์

แอสโตรไซต์ยังมีส่วนร่วมในการกักเก็บโลหะในสมองเพื่อป้องกันการเกิดอนุมูลอิสระจากโลหะที่ออกฤทธิ์รีดอกซ์ Microglia-neuron: Microglia มีความเข้มข้นของ GSH ในระดับเซลล์สูงและแสดงออกและควบคุมเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่หลากหลาย การแสดงออกของโปรตีนต้านอนุมูลอิสระแบบดั้งเดิมถูกควบคุมโดย Nrf2 inmicroglia Heme oxygenase-1 (HO-1) ซึ่งเป็นเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่ควบคุมโดย Nrf2 ยับยั้งการกระตุ้น NOX2

Fractalkine (FKN) แสดงออกอย่างเด่นชัดในเซลล์ประสาท และ microglia และเซลล์ประสาทแสดงเฉพาะตัวรับ fractalkine (CX3CR1); ถือเป็นแกนส่งสัญญาณที่น่าสนใจในการสื่อสาร คำย่อ: ARE, องค์ประกอบตอบสนองต่อสารต้านอนุมูลอิสระ; ASC, แอสคอร์เบต; ApoE, อะโพลิโปโปรตีนอี; xCT, ตัวแลกเปลี่ยนซิสเทอีน-กลูตาเมต; ซีส, ซีสเตอีน; DHA, กรดดีไฮโดรแอสคอร์บิก; DMT1, ตัวขนส่งโลหะแบบไดวาเลนต์; EAAT ตัวขนส่งกรดอะมิโนที่ถูกกระตุ้น mFKN, แฟรคทัลไคน์ที่ยึดด้วยเมมเบรน; sFKN, แฟร็กทัลไคน์ที่ละลายน้ำได้; CX3CR1, ตัวรับแฟร็กทัลไคน์; Glc, กลูโคส; GLUT, ตัวขนส่งกลูโคส; กลู, กลูตาเมต; Gln, กลูตามีน; GSH, กลูตาไธโอน; GCL, กลูตาเมต-ซิสเทอีน ligase; GS, กลูตามีนสังเคราะห์; GLAST, ตัวขนส่งกลูตาเมตแอสพาเทต; GLT1, ตัวขนส่งกลูตาเมต 1; ไกล, ไกลซีน; HO-1, ฮีมออกซิเนส-1; JNK, c-Jun ไคเนสที่ปลายอะมิโน; LRP, โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับตัวรับไลโปโปรตีน; MCT, ตัวขนส่งโมโนคาร์บอกซิเลท; Nrf2, ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับเม็ดเลือดแดงนิวเคลียร์ 2; ไพร์, ไพรูเวต; SVTC-2 ตัวขนส่งที่ขึ้นกับโซเดียม; TRPC ซึ่งเป็นมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับของตัวรับชั่วคราว

ในสารสื่อประสาท การกระตุ้นกลูตาเมตมากเกินไปจะทำให้เกิดพิษต่อร่างกาย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำให้เกิดโรคของสมองหลายอย่าง แอสโตรไซต์ใช้ตัวขนส่งหลักสองตัว ได้แก่ ตัวขนส่งกรดอะมิโนแบบกระตุ้น 1 (EAAT1)/ตัวขนส่งแอสปาร์เตตกลูตาเมต (GLAST) และ EAAT2/ตัวขนส่งกลูตาเมต-1 (GLT1) เพื่อดูดซับกลูตาเมตและคืนกลูตาเมตไปยังเซลล์ประสาทผ่านทางกลูตาเมต-กลูตามีนที่ได้รับการยอมรับอย่างดี วงจรที่เกี่ยวข้องกับกลูตามีนซินเทเทส (GS) ของเอนไซม์เฉพาะแอสโตรไซต์ซึ่งเปลี่ยนกลูตามีนเป็นกลูตาเมต

หากความล้มเหลวในการเปลี่ยนกลูตามีนกลับเป็นกลูตาเมต ขั้วอินพรีไซแนปติกของกลูตาเมตจะหมดลงอย่างรวดเร็วและการส่งสารสื่อประสาทจากการกระตุ้นจะถูกรบกวน [112,113] ปริมาณกลูตามีนไม่เพียงพอต่อเซลล์ประสาท GABAergic ทำให้เกิดความผิดปกติของ GABAergic [114,115] กลูตามีนในแอสโตรไซต์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเติมเต็ม GABA โดยกลูตาเมตดีคาร์บอกซิเลสหรือที่เรียกว่าวงจร GABA – กลูตามีนใน GABAergicneurons [116]

กิจกรรมของเซลล์ประสาทและศักยภาพในการดำเนินการจะเพิ่ม K+ นอกเซลล์ในพื้นที่จำกัด และนำไปสู่ศักยภาพของเมมเบรนที่ตื่นเต้นมากเกินไปเมื่อขาดกลไกการควบคุมที่เข้มงวด [117] แอสโตรไซต์มีจำนวนช่อง K+ ของเมมเบรนสูง และมีความสามารถในการซึมผ่านของ K+ สูง [118,119] แอสโตรไซต์จับและขนส่ง K+ ภายนอกเซลล์ส่วนเกินไปยัง theastrocytic syncytium ผ่าน Na+/K+ ATPase

แอสโตรไซต์ยังควบคุมความเข้มข้นของ Ca2+ ภายในเซลล์ประสาทผ่านการส่งสัญญาณแคลเซียมแอสโตรไซติกและครอสทอล์คแอสโตรไซต์-นิวรอน การกระตุ้นประสาทซึ่งชักนำให้เกิดการลดลงของ Ca ที่อยู่นอกเซลล์2+ จะกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเชิงพื้นที่ผ่านทาง Ca2+ /Na+ตัวแลกเปลี่ยนในแอสโตรไซต์และสร้างคลื่นแอสโตรไซติก Ca2+ ที่แพร่กระจายจากไซโตพลาสซึมไปยังพื้นที่นอกเซลล์ [120,121]

แอสโตรไซต์ยังมีความไวเชิงกลสูงและการลดลงของ Ca ภายนอกเซลล์2+ เนื่องจากกิจกรรมซินแนปติกทำให้เกิดการปลดปล่อย ATP จากแอสโตรไซต์ผ่านทางการเปิดของคอนเน็กซิน 43 เฮมิแชนเนล [122–124] กิจกรรมของระบบประสาทสามารถกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงทางเมตาบอลิซึมในแอสโตรไซต์ผ่านทางคู่ การส่งสัญญาณ Na+ และ Ca2+ ซึ่งกระตุ้นการเคลื่อนตัวของกลูโคสและไกลโคไลซิสเพื่อรองรับการทำงานของเซลล์ประสาท เมแทบอลิซึมของแอสโตรไซติกมีความสัมพันธ์กับความต้องการเมตาบอลิซึมที่สูงจากเซลล์ประสาท [125,126]

For more information:1950477648nn@gmail.com