神经细胞分类及其标志物

神经细胞分类

大脑，这一人体最为复杂且精妙的器官，由种类繁多的细胞构成，其中神经细胞在大脑执行各项功能时起着核心作用。神经细胞的类型多样，它们形态各异、功能独特，精准区分不同神经细胞，对生命科学研究以及疾病诊疗意义重大。

一、神经元细胞

Q1：神经元细胞的基本特征与功能是什么？

A1：神经元是一类在形态和功能上高度分化的特殊细胞，肩负着执行多样化调节功能的重任。其大小和形态差异显著，不过都具备标志性的突起 —— 树突和轴突。一般来说，一个神经元仅有一条轴突，而树突的数量不止一条，且在不同神经元中差别较大。树突和轴突赋予了神经元区域性或极性，这不仅为神经元的区域性功能分化奠定了结构基础，也成为神经元形态分类的依据。

神经元的主要功能围绕信息处理展开，包括接受、整合、传导和传递信息。胞体与树突主要负责接收并整合信息；轴突始段既能产生动作电位，也参与信息整合；轴突承担着传导信息的任务；突触末梢则负责将信息传递给效应细胞或其他神经元。

Q2：神经元细胞有哪些常用标志物？

A2：常见的神经元标志物有 NeuN、MAP2 和 β3-Tubulin 等。

NeuN，即神经元核蛋白，也被叫做 Fox-3 或 RBFOX3 ，它是一种仅在有丝分裂后的神经元中表达的蛋白。这种神经元特异性抗原是神经分化早期的标记，可能在神经系统发育和功能方面发挥重要作用，且主要定位于细胞核，常被用于神经元细胞核标记。需要注意的是，NeuN 并非在所有神经细胞类型中都能被检测到，像神经祖细胞、少突胶质细胞、星形胶质细胞和神经胶质细胞中就没有它的身影。

MAP2 属于微管相关蛋白，是神经元细胞骨架中一种含量丰富的蛋白，能够与微管蛋白结合，起到稳定微管的作用，在神经系统发育、形成和再生的不同阶段都扮演着关键角色。其主要定位在树突，即便在单个分离且未形成细胞间接触的细胞中也是如此，因此常被用作树突标记。

βIII-Tubulin 是六个 β-Tubulin 同工型之一，在胎儿发育和产后发育（轴突导向和成熟）阶段高度表达，之后在中枢神经系统中的表达下降，但在外周神经系统持续高表达，在轴突的正确导向、成熟以及维持方面发挥着关键作用。研究显示，βIII-Tubulin 基因 TUBB3 发生突变会引发眼球运动缺陷以及其他神经系统疾病。此外，它在肿瘤细胞中存在，但在正常分化的胶质细胞中不存在。

在针对神经元细胞的研究中，优宁维提供了丰富的产品与专业服务。其拥有超过 469 万种生命科学试剂产品 SKU，涵盖基因、蛋白、细胞等不同水平研究对象，能够为研究神经元细胞的科研人员提供所需的实验材料，助力科研工作顺利开展。同时，优宁维整合了 Agilent、BD 等 50 多家行业知名品牌产品，形成完善供应体系，无论科研人员需要何种实验工具，都能在这里找到可靠的解决方案。

二、星形胶质细胞

Q3：星形胶质细胞有何特点与功能？

A3：19 世纪中期，神经解剖学家首次将星形胶质细胞定义为胶质细胞的一种。作为最大的神经胶质群，它广泛分布于哺乳动物中枢神经系统的各个部位，传统上依据其形状和胶质纤维的表达来识别。

星形胶质细胞不仅能为神经元提供代谢和营养支持，在健康的中枢神经系统中还具备多种重要功能。比如参与神经元发育、促进突触形成、调节突触传递、协助信息处理、实现神经血管耦合、调节血流以及维持平衡等。尽管它属于非神经性胶质细胞类型，缺乏轴突和产生动作电位的能力，但如今已被广泛认为是神经发育以及维持中枢神经系统正常生理功能所不可或缺的细胞，与其他细胞和组织（如血管、神经元、少突胶质细胞和小胶质细胞）有着广泛联系，能够释放各种调节信号（如胶质传递物），并形成一些特殊的功能结构（如三部分突触、血脑屏障和神经血管单位）。

Q4：哪些标志物可用于识别星形胶质细胞？

A4：GFAP 和 S100B 等靶标可作为星形胶质细胞标志物。

GFAP 也就是胶质纤维酸性蛋白，属于中间丝（IF）III 型蛋白，仅在中枢神经系统（CNS）的星形胶质细胞、周围神经系统（PNS）的非髓鞘少突胶质细胞以及肠神经胶质细胞中存在。它具备多种重要功能，像在细胞核和细胞膜之间建立连接、参与细胞内细胞骨架重组、细胞黏附、维持脑内髓鞘形成和神经元结构，以及作为细胞信号参与转导通路等，还涉及细胞迁移、运动和有丝分裂等过程，对维护星形胶质细胞形态稳定、参与血脑屏障形成、调节突触功能等方面意义重大。GFAP 的 mRNA 表达受多种核受体激素、生长因子和脂多糖（LPS）的调控，同时会受到多种翻译后修饰（PTMs）。当发生 GFAP 突变时，会导致亚历山大病中的蛋白质沉积，形成罗森塔尔纤维。在中枢神经损伤和神经退行性疾病后，GFAP 基因激活和蛋白诱导在星形胶质细胞活化（胶质化）过程中似乎起着关键作用。正常情况下，GFAP 在细胞内或细胞外自发降解，血液中 GFAP 水平较为稳定；而在病理状态下，当患者中枢神经系统受损，星形胶质细胞（AS）受损或死亡时，GFAP 聚合物断裂分解，从损伤的胶质细胞中溢出，进入周围细胞间隙，再通过血脑屏障进入血液，致使血液中 GFAP 水平升高，这使得它成为创伤性脑损伤、脊髓损伤和中风等神经疾病的有力候选生物标志物。

S100β 是中枢神经特异性蛋白，也被称为脑部的 “C 反应蛋白”，主要在胶质细胞中表达，通过细胞内和细胞外信号通路发挥作用。其生物作用与浓度和生理状态紧密相关，释放的 S100B 可与晚期糖基化终末产物的受体结合，诱导多种细胞信号转导的启动。通过磷脂酰肌醇 3 激酶 / Akt、p53、丝裂原活化蛋白激酶、包括核因子 -κB 在内的转录因子以及环腺苷一磷酸的调节，能够调控 S100B 的生物活性。血液中 S100B 的水平可用于预测多种疾病的发展或预后，如脑血管疾病、神经退行性疾病、运动神经元疾病、脑损伤、精神分裂症、抑郁症、糖尿病、心肌梗死、癌症和传染病等。鉴于 S100B 在这些疾病病理过程中的关联，它不仅可作为生物标志物，还可能成为这些疾病的治疗靶点。

此外，醛脱氢酶 1 家族成员 L1 (ALDH1L1) 也是星形胶质细胞的一个标记物，它是叶酸代谢中的关键酶，在细胞代谢和增殖调节方面作用显著。针对 ALDH1L1 的抗体可标记大脑中星形胶质细胞的细胞浆，有效染色细胞体和这些细胞的突起。还有谷氨酰胺合成酶，这是一种参与氮代谢的酶，在脑中主要表达于星形胶质细胞。

在对星形胶质细胞进行研究时，优宁维凭借其一站式服务平台优势，为科研人员提供便利。该平台不仅产品丰富，还能依托线上线下结合的营销渠道，快速响应客户需求。同时，优宁维提供贯穿售前、售中、售后各环节的技术支持，帮助科研人员高效获取研究所需产品与服务，加速对星形胶质细胞的研究进程。

三、小胶质细胞

Q5：小胶质细胞在大脑中扮演什么角色？

A5：小胶质细胞在所有胶质细胞中占比 5% - 10% ，且在不同脑区的占比存在差异。它具有免疫防御功能，作为大脑功能的动态细胞调节者，维持着脑内的稳态，被视作脑内主要的免疫性细胞。

起初，由于小胶质细胞与组织巨噬细胞极为相似，人们假定它主要负责大脑中的先天性免疫。实际上，小胶质细胞在中枢神经系统内的功能远不止免疫监视。在健康大脑中，从胎儿期和出生后的发育阶段，到整个成年期，小胶质细胞都发挥着众多平衡作用。例如指导祖细胞的命运决定、与其他胶质细胞群（星形胶质细胞、少突胶质细胞）交流、促成突触形成以及调节神经元功能等。此外，小胶质细胞会持续监测其局部环境，并对神经元活动和局部脑扰动做出动态响应，可促进神经元形成，推动突触生成和髓鞘化，调节突触修剪，增强同步突触活动。在中枢神经系统疾病方面，小胶质细胞并非只是被动应对大脑病理变化，相反，在从阿尔茨海默病（AD）和肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）到脑肿瘤和自闭症等多种中枢神经系统疾病的发生和发展过程中，都扮演着积极角色。

Q6：小胶质细胞有哪些特异性标志物？

A6：常用的小胶质细胞标志物有 IBA1 和 TMEM119 等。在活化状态下，CD68 和 CD40 表达量较高，可用于标记激活态小胶质细胞。

IBA1 即离子钙结合适配分子 1，也被称为同种异体移植炎症因子 1（AIF1），是一种在进化上保守的细胞浆钙结合蛋白。免疫细胞化学和免疫组织化学检查表明，Iba1 蛋白仅在培养的脑细胞中的小胶质细胞和大脑中表达。在大鼠胚胎脑的混合细胞培养中，通过免疫细胞化学检测，发现 Iba1 蛋白只存在于小胶质细胞中，在神经元、星形胶质细胞或少突胶质细胞中则检测不到。在成年大鼠大脑切片的免疫组织化学染色中，Iba1 蛋白特异性定位在分支状小胶质细胞中。而且，在面神经切断后面部核中的激活小胶质细胞的免疫组织化学染色和免疫印迹分析显示，Iba1 蛋白的表达上调，并在第 7 天达到峰值。这些结果表明，无论是在体外还是体内，iba1 蛋白都仅定位在小胶质细胞中，且在调节小胶质细胞的功能，尤其是激活的小胶质细胞功能方面发挥作用。IBA1 是巨噬细胞存活所必需的，也是促炎活性的关键分子，它参与活化小胶质细胞 / 巨噬细胞状态相关的形态变化，因此被广泛用作大脑和其他组织中的小胶质细胞 / 巨噬细胞的标记物。

TMEM119 属于 I 型跨膜蛋白，目前其功能尚不明确，但它几乎在所有小胶质细胞中特异性表达，因而成为常用的小胶质细胞标志物。与其他小胶质细胞标记物不同的是，TMEM119 不在巨噬细胞或其他免疫 / 神经细胞上表达。

此外，CD11b 与 CD45 组合标记可用于区分小胶质细胞与巨噬细胞。静息小胶质细胞表面标记物为 CD11bhi 和 CD45low，而巨噬细胞为 CD11bhi 和 CD45hi。CX3CR1 是一种趋化因子受体，存在于 CNS 中小胶质细胞和巨噬细胞的表面，可被神经元分泌的 CX3CL1（趋化因子）激活。F4/80 是一种位于巨噬细胞和静息小胶质细胞表面的糖蛋白，分子量为 160KDa。CD68 是一种溶酶体蛋白，在巨噬细胞和活化的小胶质细胞表面表达水平较高，而在静息小胶质细胞表面低表达。CD40 是抗原呈递所必需的细胞表面分子，在活化的小胶质细胞和巨噬细胞上表达。

科研人员在研究小胶质细胞时，精准的实验检测与分析至关重要。优宁维的实验服务部能够不断优化实验服务应用方法，配合其丰富的试剂、耗材及仪器产品，为科研人员研究小胶质细胞功能、标志物特性等提供专业实验解决方案。并且，优宁维拥有智能供应链体系，在全国设有多个销售子公司与办事处，并不断升级线下营销及服务网络，能够确保科研所需产品及时、准确配送，为小胶质细胞相关研究的顺利开展提供坚实保障。

四、少突胶质细胞

Q7：少突胶质细胞的来源与功能有哪些？

A7：少突胶质细胞由中枢神经系统中髓鞘化少突胶质细胞的专性祖细胞 —— 少突细胞前体细胞（Oligodendrocyte progenitor cells，OPCs）分化而来。其直径为 1 - 3μm，体积比星形胶质细胞小，胞突短且少，核圆而小，胞质致密，含有大量游离的核糖体、粗面内质网、高尔基复合体、线粒体和微管，几乎不含神经细丝和糖原颗粒。少突胶质细胞主要位于脑和脊髓灰质中的核周体附近，以及并排在蛋白质的有髓神经纤维之间，承担着构成髓鞘的重要任务。

少突胶质细胞是中枢神经系统中一类具有代表性的胶质细胞。除了直接形成髓鞘，它在神经元的轴突生长、神经损伤后的修复过程中发挥了重要作用。最新研究还表明，少突胶质细胞能够通过影响神经元的能量代谢，在维持神经元结构和功能稳定方面发挥关键作用。

Q8：少突胶质细胞的标志物有哪些？

A8：Olig2 和 MBP 等靶标常被用作少突胶质细胞标志物。

Olig2 属于基本的螺旋 - 环 - 螺旋转录因子，对于少突胶质细胞的发育不可或缺，并且在整个谱系中持续表达。尽管有证据显示 Olig2 在少突胶质细胞的特化和分化中起着关键作用，但在少突胶质细胞后期发展阶段，即向成熟少突胶质细胞（OLs）转变以及形成髓鞘的过程中，其功能仍不明确。研究发现，删除 OPCs 中 Olig2 的表达会抑制少突胶质细胞的分化和髓鞘形成。

在成熟的髓磷脂中，经典 MBP 的主要剪接异构体是 18.5kDa，其主要功能是通过保持少突胶质细胞膜对置的细胞质叶状结构的紧密螺旋多层排列，维持髓磷脂鞘的结构完整性，因此一般被用于中枢神经系统中少突胶质细胞的标记。

少突胶质细胞糖蛋白 MOG 仅存在于中枢神经系统中，位于髓磷脂和少突胶质细胞质膜的表面，该蛋白可通过相似性介导同亲性细胞与细胞的粘附，是髓鞘的次要成分，参与髓鞘的完成和 / 或维持以及细胞间通讯。髓鞘相关糖蛋白 MAG 可在中枢和周围神经系统的髓鞘结构、轴突周围髓鞘和 Schmidt-Lanterman 切口处、视神经、少突胶质细胞和轴突周围髓鞘中检测到。髓鞘蛋白脂质蛋白 (PLP1) 是在 CNS 少突胶质细胞中富集的一种主要膜结合磷脂蛋白，在髓鞘多层结构的形成和维护方面起着至关重要的作用，针对此细胞标记物的抗体可染色 CNS 中少突胶质细胞的髓鞘。

对于研究少突胶质细胞的高校、科研院所等机构而言，优宁维能提供从基础产品到前瞻性技术研发的支持。其专业的 BD 研发部、产品研发部等团队，能够针对不同科研需求，提供定制化服务，助力科研人员深入剖析少突胶质细胞的分化机制、功能特点等，推动相关领域的研究进展。

神经细胞的分类复杂且精妙，不同类型神经细胞的标志物为我们精准识别它们提供了关键线索。在探索神经细胞奥秘的征程中，优宁维作为生命科学领域的专业服务商，凭借丰富的产品、完善的服务体系以及专业的技术团队，为科研工作者提供全方位支持，与科研人员携手共进，致力于攻克神经科学领域的难题，为生命科学研究以及疾病诊疗带来新的突破与希望。