这种类型的神经胶质细胞参与了细胞外K的缓冲⁺,调节神经递质释放 24),形成血脑屏障,释放生长因子,和复杂的大脑机制的规定,如睡眠体内平衡( 25)和内存( 26- - - - - - 28)等功能。

1990年,认为胶质细胞可能表达分子振荡,这是基于时钟蛋白质/。特别是,证明每个局部都在苍蝇的大脑神经元和神经胶质细胞,显示出强劲的昼夜节律和丰富 11]。随后,大口水壶和同事报告说某些弱有节奏的苍蝇包含检测每只在神经胶质,这表明胶质振荡器起搏器驾驶节奏行为中起着重要的作用[ 12]。之后,证实了有节奏的生物钟基因的表达在老鼠和老鼠星形胶质细胞,表明这些细胞含有PER-based分子振荡抑制在缺乏神经信号( 29日, 30.]。这些astroglial文化能够显示7天的持续的节奏性当cocultured SCN外植体,而皮质外植体不影响韵律性( 29日),这表明存在持续的节奏胶质细胞需要一个分泌神经因素表现在视交叉上核。温度循环乘火车 Per1节奏在astroglial文化 29日)但是不太可能相关的因素,因为接触SCN外植体持续胶质节奏没有任何温度的变化。

几项研究已经探讨了胶质哺乳动物PER-based振荡器的生理作用。据报道, Glast( 谷氨酸和天冬氨酸转运体SCN内)表达和蛋白质含量呈现昼夜节律的光/暗周期(12/12小时)( 31日]。但是,尚不确定是否这个节奏持续nonrhythmic条件(光常数黑暗或常数),换句话说,缺乏环境信息。结果Spanagel和合作者与观察有关GLAST水平是互补的,不显示一个明显的节奏性的 Per2突变小鼠指出存在昼夜节律控制( 31日]。Beaule和他的同事报道,培养皮层星形胶质细胞 时钟变异动物减少了 Glast信使rna和蛋白质含量 32),提议,绝大多数的胶质谷氨酸(Glu)吸收活动是一个转录因子的功能 时钟和 Npas2( 神经元不是域蛋白2)和转录监管机构 Per2( 32, 33]。这种依赖可能解释为时钟的参与和NPAS2间接监管 Glast转录或GLAST蛋白质稳定和/或本地化( 34]。应该注意的是,没有证据证明Glu昼夜变化的吸收,建议noncircadian角色时钟蛋白可能参与的规定 Glast基因转录或 Glast信使核糖核酸的翻译和/或稳定( 32, 33]。

关于Glu,众所周知,这种神经递质参与光夹带的昼夜节律。2015年,据报道,在培养伯格曼胶质细胞,BMAL1表达式Glu时间和剂量依赖性。这种现象可能是由于稳定蛋白质磷酸化之后的PKA(循环AMP-dependent蛋白激酶)和/或PKC (Ca^{2 +}/ diacylglycerol-dependent蛋白激酶),指出Glu至关参与神经胶质BMAL1表达和神经胶质细胞在昼夜节律的控制是重要的小脑( 22]。

它最近被证明不仅视交叉上核的神经元,而且视交叉上核星形胶质细胞具有起搏属性( 35]。通过长期的实时成像,Brancaccio同时和同事codetected生理振荡神经元和星形细胞内钙([Ca^{2 +}] _我在视交叉上核),与(Ca^{2 +}] _我在昼夜生理水平见顶。因此,这些振荡的Ca^{2 +}] _我antiphasic和显示波形(互补 35]。在相同的研究中,据报道广泛生理振荡细胞外Glu ((Glu) _e与星形(Ca)在视交叉上核阶段^{2 +}] _我。这些生理振荡(Glu) _e产生本质上的视交叉上核,也直接取决于星形新陈代谢( 35]。使用药物抑制胶质和神经元亚型的Glu转运蛋白,持续生理振荡的Glu星形胶质细胞释放的。值得注意的是,(Glu) _e振荡是由共同的节奏释放和吸收,并阻止Glu吸收削弱的微调(Glu) _e/ (Ca^{2 +}] _我关系,减少神经元(Ca的节奏的鲁棒性^{2 +}] _我在视交叉上核。因此,视交叉上核的细胞振荡器逐步使失调,直到(Glu) _e/ (Ca^{2 +}] _我调整恢复。突触前NMDA (n -甲基- d)受体2 c-mediated glutamatergic gliotransmission抑制神经元活动昼夜的夜晚,这个机制是至关重要的维持生理节奏性的背视交叉上核( 35]。因此,在昼夜夜,视交叉上核星形胶质细胞新陈代谢活跃(高(Ca^{2 +}] _我)和高水平(Glu的基线活动)释放到细胞外空间,进而激活突触前NR2C-expressing背SCN神经元,从而增加gaba ergic抑制语气整个电路。相比之下,在生理期间的一天,(Glu) _e减少胶质释放减少和增加EAAT-mediated Glu吸收因此,gaba ergic音调降低,从而derepressing自发的膜电位,神经元(Ca吗^{2 +}] _我,促进电子发射( 35]。

此外,据报道,视交叉上核星形胶质细胞功能的昼夜振荡器,调节的SCN和rest-activity节奏( 36]。节奏在视交叉上核星形胶质细胞的损失 Bmal1删除会导致延长生理期rest-activity节奏。这 Bmal1删除一个小比例的视交叉上核的细胞似乎视交叉上核和行为的变化周期节奏性的损失在20%的视交叉上核的细胞表达AVP(精氨酸后叶加压素)或10%的细胞表达Aldh1L1(特定星形标记)或GFAP(胶质原纤维酸性蛋白) 36]。

早期的研究在视交叉上核星形胶质细胞显示高烈度的日常节奏在GFAP的表达 37soma)和他们的报道和树突vasointestinal多肽和AVP-expressing SCN神经元,与修改的这些神经元的突触神经支配 38, 39]。GFAP的节奏模式中观察到持续黑暗SCN的仓鼠,老鼠,和老鼠 37, 40),这表明这些节奏是内在和外部独立的光信号。虽然每日振荡GFAP在视交叉上核的作用是未知的,它一直伴随着时钟功能的两个主要方面:代谢交流和可塑性 38]。根据最后一个方面,它已经表明,老鼠缺乏 Gfap显示长期抑郁小脑受损,但减少空调( 41),长时间的活动,更arrhythmicity在恒定光照条件与野生型相比, 40, 42]。这些结果表明,GFAP在胶质细胞在调节神经元的功能上扮演重要角色。

GFAP的日变化鼠标SCN,以及NF - κ核因子B (- κB)在视交叉上核星形胶质细胞表达记录使用组织切片和原代细胞培养 43]。特别是,在后一种情况下,有限合伙人(脂多糖),il - 1 α(α)和肿瘤坏死因子 α(肿瘤坏死因子α)促进了NF -的激活 κB,这表明SCN星形胶质细胞调节的生理系统输入信号通过NF -免疫系统 κB信号( 43]。

ROR α在小胶质细胞星形胶质细胞表达但不。研究使用 犹豫者老鼠,有122个基点的删除 RORα基因,使得识别几个函数的核受体,在外围和中枢神经系统。有趣的是,一个巨大的小脑的神经退化导致严重的共济失调也观察到在这些老鼠 44]。

此外,它也被报道说 RORα缺乏的老鼠有不正常的免疫反应,增加il - 1的含量 β、il - 6和TNF α( 45]。额外的报告显示,在原代星形胶质细胞培养,ROR α直接参与炎症反应的调节通过抑制NF - κB通路。因此,检测不到发炎的迹象,核受体直接增加il - 6表达,而在炎症条件,ROR α减少细胞因子诱导的 il - 6upregulation [ 46]。

其他核受体REV-ERB参与炎症反应 α和REV-ERB β;受体表达在鼠C6细胞和星形胶质细胞文化来源于鼠皮层和脊髓( 47]。特别是,在鼠C6 astroglial细胞,据报道,肿瘤坏死因子趋化因子显著增加 Ccl-2( 单核细胞化学引诱物蛋白1), il - 6, 伊诺( 诱导一氧化氮合酶), Mmp-9( 矩阵metalloprotease-9)mRNA水平。然而,两种亚型的REV-ERB抑制TNF-induced upregulation Ccl-2和 Mmp-9信使rna水平。特别是REV-ERB α和REV-ERB β减少通过HDAC3 MMP-9表达式(组蛋白脱乙酰酶3)( 47]。此外,它已被证明,REV-ERB α抑制 il - 6upregulation小鼠骨骼肌细胞和巨噬细胞 48- - - - - - 50),这表明这个核受体组织的活动。

昼夜节律生物钟基因的表达等 Per1, Per2, Cry1, Bmal1可以观察到小鼠脊髓。令人惊讶的是,昼夜的表达 GS( 谷氨酰胺合成酶glial-enriched酶) 考克斯- - - - - - 1( cyclooxygenase-1)mRNA和蛋白水平也发现相同的大脑区域( 51]。此外,昼夜变化GS的表达表明,星形胶质细胞的新陈代谢受到昼夜调制。而使用fluorocitrate astroglial函数的中断(胶质代谢抑制剂)导致振荡的抑制表达不仅GS和COX-1还生物钟基因的表达。这些发现表明,脊髓昼夜节律生物钟基因的表达依赖于星形胶质细胞的活性,抑制以来星形函数扰乱生理基因mRNA表达( 51]。

Gliotransmission是星形胶质细胞的过程与直接的神经胶质细胞和神经元通过发射器如ATP的释放和Glu [ 42, 52, 53]。 在活的有机体内ATP释放的昼夜模式似乎主要来自SCN内星形胶质细胞;然而,这些细胞外ATP节奏的功能的影响是未知的( 54]。此外,它已经表明,星形胶质细胞显示每天依赖关键的细胞外ATP振荡时钟基因( 时钟, Per1, Per2)和三磷酸肌醇信号( 55),这表明细胞外ATP水平增强在一天的特定时间,和可能,clock-induced增加能量代谢和神经胶质活动存在( 55]。

哺乳动物和昆虫神经胶质细胞调节生理神经回路和行为通过胶质钙信号( 19]。遗传操作的胶质囊泡走私、细胞膜离子梯度,或内部钙存储所有导致心律不齐的运动活动 果蝇有机体,星形胶质细胞,但不是其他类型的神经胶质细胞,昼夜调制的相关行为。应该注意的是, 果蝇和哺乳动物的星形胶质细胞引起相似的函数由于其形态学和分子签名保存。此外,PER-based胶质振荡器不同步的节奏性行为并不重要,虽然这种振荡器的可能性需要昼夜光敏感或不能排除不同节奏的表达( 19]。

最近,徐的存在和他的同事报道规范穆勒生物钟基因在哺乳动物的视网膜神经胶质。本研究不仅表明视网膜Muller细胞生成分子昼夜节律与其他类型的视网膜细胞,也表明这些视网膜细胞表现出独特的特性的分子生物钟与视网膜是一个复杂的系统。然而,重要的是要强调作者提到,老鼠和人类Muller细胞表现出特有的差异基因依赖的时钟( 56]。因此,观察到人类Muller细胞展览 在体外昼夜节律生物钟基因的表达,虽然节奏在这些细胞似乎并没有依靠 Per1表达式。然而,在老鼠Muller细胞、基因敲除或击倒 Per1导致arrhythmicity,表明人类Muller细胞可能减少依赖 Per1表达调控节奏性( 56]。额外Tosini和Menaker报道的证据表明哺乳动物神经视网膜包含一个基因昼夜振荡器( 57]。不过,徐和同事建议穆勒神经胶质作为候选人时钟在哺乳动物的视网膜细胞群( 56]。获得的结果在这两份报告表明,神经元和神经胶质扮演重要的角色在这个自治的一代的昼夜节律振荡器。

这些胶质细胞是中枢神经系统的主要先天免疫细胞和发挥重要功能的神经电路的维修,监管的行为,和功能性神经传递的状态( 20., 21]。

知识分子钟在这种类型的神经胶质细胞是相对近期的事。2011年,证明了生物钟基因在培养小鼠持续表达的小胶质细胞和小胶质细胞行BV-2细胞。在相同的研究中,有报道称,ATP选择性地促进mRNA的表达和相应的蛋白质 Per1通过P2X7 purinergic受体亚型在小胶质细胞( 58]。年后,它被证实,皮质小胶质细胞包含一种内在的分子钟调节昼夜变化形态方面的能力( 20.]。具体地说,它已被证实在小鼠小胶质细胞控制睡眠随周期变动的突触强度的变化通过扩展和收缩的过程( 21]。哈亚希和他的同事们发现,猫(组织蛋白酶S, microglia-specific溶酶体在大脑中半胱氨酸蛋白酶)展品皮质小胶质细胞的生理表现。这样的表达猫诱发突触强度的昼夜变化的皮质神经元通过蛋白水解改性perineuronal环境。相反,改变猫导致hyperlocomotor活动,以及删除的昼夜变化突触活动和皮质神经元的树突棘密度的结果未能缩减规模在睡眠中突触强度( 20., 59]。这个过程是必要的收购后续小说信息醒来 20.];因此,小胶质细胞的功能障碍的内在生物钟可以参与社会行为异常( 59)和神经精神疾病,包括抑郁症和认知障碍( 60, 61年]。

2015年,Fonken和同事报道,小胶质细胞具有生物钟机制和显示的有节奏的波动在基底炎症基因表达和炎症的潜力。有趣的是,在小胶质细胞与炎性潜力时段差异,这是由于观察到疾病的生理差异反应( 23]。

最近,基本上和他的同事证明了 Bmal1调节 il - 6upregulation小胶质细胞暴露于使用siRNA针对有限合伙人 Bmal1和 Bmal1有缺陷的小鼠( 62年]。这些结果表明,一种内在的小胶质时钟可能调节小胶质在病理条件下炎症反应 在活的有机体内。它也被观察到 Bmal1绑定的 il - 6启动子区域只在细胞暴露于有限合伙人;组蛋白的化学修饰的,他们认为,发生在 il - 6启动子区域与E-box元素( 62年]。

这些细胞是中枢神经系统的髓鞘神经胶质,提供轴突代谢支持( 63年),和促进神经可塑性 64年]。稀缺的关于这些细胞生物钟基因信息是可用的。先前的研究表明,少突胶质细胞的增殖取决于在海马的时间 门,显示时间信息之间的紧密联系和胶质细胞结构( 65年]。到目前为止,没有报告显示,少突胶质细胞内部生物钟。然而,它一直认为生物钟基因可能控制OPC(少突细胞前体细胞)增殖,因为这些海马的细胞表达细胞周期蛋白D1 ( 18),这是规定 Per2基因( 66年]。