综述：星形胶质细胞钙信号及其在中枢神经系统损伤中的作用

该综述聚焦星形胶质细胞，探讨其钙（Ca2+）信号机制、钙波特征及通过多种钙信号介导的生理病理功能，分析其在脊髓损伤（SCI）和创伤性脑损伤（TBI）等中枢神经系统损伤中的作用，强调需关注 Ca2+浓度及下游信号通路。

　　

星形胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中数量最多的胶质细胞，凭借其广泛的突起可与众多邻近细胞相互连接，在调节突触可塑性、整合神经元信号及维持细胞外环境稳定等方面发挥关键作用，这些功能在很大程度上依赖于钙（Ca²⁺）信号。近年来，星形胶质细胞中 Ca²⁺信号的强大功能成为研究热点。

星形胶质细胞钙信号机制与钙波特征

星形胶质细胞内的 Ca²⁺信号通过多种途径调控，包括细胞内钙库释放（如内质网）和细胞外钙内流（如通过离子通道）。钙波作为星形胶质细胞 Ca²⁺信号的重要表现形式，具有传播范围广、持续时间较长等特征，可在相邻星形胶质细胞间通过缝隙连接扩散，或通过释放 ATP 等化学信号分子介导。钙波的频率、幅度和空间分布差异决定了其在不同生理和病理状态下的功能多样性。

钙信号介导的生理与病理功能

在生理状态下，Ca²⁺信号参与调节突触传递和神经可塑性。星形胶质细胞通过 Ca²⁺依赖的机制释放神经活性物质（如 D - 丝氨酸），调控神经元间的突触强度和信息传递效率。同时，Ca²⁺信号对维持细胞外离子平衡（如 K⁺稳态）和能量代谢也至关重要。

在病理状态下，以脊髓损伤（SCI）和创伤性脑损伤（TBI）为例，星形胶质细胞的 Ca²⁺信号异常激活。损伤后，细胞外谷氨酸激增可触发星形胶质细胞内 Ca²⁺超载，通过激活下游炎症相关通路（如 NF-κB 通路），诱导星形胶质细胞增生（astrogliosis）和炎症因子释放，形成胶质瘢痕。然而，研究发现抑制 L 型电压门控钙通道（LTCCs）活性并降低 Ca²⁺浓度时，可能出现促进或抑制星形胶质细胞增生的相反现象，这表明除 Ca²⁺浓度外，其下游信号通路（如 MAPK、PI3K/Akt 通路）的特异性激活或抑制对病理结局起关键作用。

钙信号在中枢神经系统损伤中的双重作用与机制复杂性

Ca²⁺在星形胶质细胞中的作用具有双重性：适度的 Ca²⁺信号可参与损伤后的神经保护和组织修复，如促进神经营养因子分泌；但过度或持续的 Ca²⁺升高则加剧神经炎症和神经元凋亡。不同损伤类型（如 SCI 与 TBI）中，星形胶质细胞 Ca²⁺信号的动态变化和调控机制存在差异，可能与损伤部位的微环境（如氧化应激水平、血脑屏障破坏程度）相关。

总结与展望

该综述系统梳理了星形胶质细胞 Ca²⁺信号的机制、钙波特征及其在中枢神经系统损伤中的作用，强调了 Ca²⁺浓度与下游信号通路协同调控的重要性。未来研究需进一步揭示不同病理背景下特异性信号通路的调控网络，为靶向星形胶质细胞 Ca²⁺信号治疗 SCI、TBI 等神经损伤性疾病提供更精准的理论依据。