第 11 章 小胶质细胞—大脑的主要调控者

小胶质细胞对其他免疫细胞、脑脊液（详见第13章）内皮细胞以及其他支持性脑细胞发出的信号非常敏感。对于一切异常活动，小胶质细胞都会参与调查。即使面对最低程度的神经损伤，小胶质细胞也会突然变得非常活跃并改变自身的形状。而面对一切脑部炎症，小胶质细胞会变得极其活跃，其中包括艾滋病病毒等病毒引发的炎症，以及梅毒、癌症、神经退行性脑疾病（阿尔茨海默病等）和自身免疫性疾病（多发性硬化症等）。就多发性硬化症而言，髓鞘会因自身免疫反应而丧失，而这些反应中就包括炎症期间的小胶质细胞数量增加。但在重建髓鞘时，小胶质细胞又会改变形状，以便抑制炎症并触发生成新的髓鞘。
像其他免疫细胞一样，小胶质细胞也会对抑郁和情绪压力（社交隔离等）有所反应。在压力影响下，小胶质细胞的活动力会增强，而且压力相关脑区（下丘脑和垂体）的小胶质细胞数量也会增加。作为大体积多细胞突触的一部分，小胶质细胞会对疼痛做出反应，这一点详见第6章讲述神经元的内容以及第14章讲述疼痛和炎症的内容。小胶质细胞会发送信号来协调机体对疼痛产生的高水平情绪反应。
如果大量小胶质细胞在抗击微生物时牺牲，则需要骨髓生成的亚型小胶质细胞来增援。这些免疫清除细胞就驻留在血管边缘附近，准备着在原始小胶质细胞耗竭时接受召集。这些替补细胞无法像小胶质细胞那样理解大脑中复杂的信号传递，毕竟小胶质细胞已经与其他脑细胞一同成长了数十年之久。这些替补细胞会在8个月内逐渐适应大脑，但仍无法习得小胶质细胞的所有功能。
胎儿大脑发育时会生成大量脑细胞，此时小胶质细胞会起到至关重要的作用。它们向干细胞发出的信号不仅决定了脑细胞的生成量，还决定了大脑总生长速率和胎儿期大脑皮质的大小。小胶质细胞会吞噬过多的干细胞，进而影响大脑生长速率。从整个大脑来看，新生神经元数量最多的区域也是小胶质细胞数量最多的区域。妊娠期接近尾声时，胎儿的大脑每分钟会生成数十万个神经元，之后每个神经元会建立起数千个连接。其中大部分连接是无用连接，由小胶质细胞将其清除。这种修剪处理将塑造大脑连接，而完成修剪任务的小胶质细胞最终会散布到各个聚居区并在此度过余生。
小胶质细胞有助于重塑神经元连接，是大脑学习的关键所在。如果让小鼠长期处在黑暗环境中，它们的眼部中心会丧失大量突触，同时也会富集大量小胶质细胞。如果再让小鼠回到光亮环境下，新突触会长出，小胶质细胞也会随之消失。另外，小胶质细胞还会发信号催生更多髓鞘，这对于所有学习过程都非常重要，尤其是涉及肢体运动的学习过程。有关髓鞘的内容，详见第12章。
身体发生炎症时，小胶质细胞会变成有侵袭性和破坏性的免疫细胞。它们可以破坏突触，释放过量的神经递质，使破坏力变得更大。受艾滋病病毒感染的小胶质细胞会释放出有毒物质，损害神经元，导致与艾滋病病毒相关的痴呆症。这种情况也见于其他病毒引起的脑炎。
受到欺骗的小胶质细胞会运送大脑周围错误折叠的蛋白质。其中一种异常蛋白叫“朊病毒”，经研究认为与人和动物的多种神经退行性疾病相关，包括牛海绵状脑病（又称疯牛病）。在朊病毒的刺激下，小胶质细胞的数量增加，而当小胶质细胞要吞噬朊病毒时，却误打误撞地将其运送到了其他区域。
另有研究指出，小胶质细胞与多种类型的疼痛相关。在神经性疼痛中，脊髓背角的神经元会变得过度兴奋。在由此引发的疼痛状态下，小胶质细胞受体会拾取受损神经元发出的各种信号分子。接着，小胶质细胞会分泌自己的信号分子，引起兴奋性神经胶质增生和疼痛神经纤维性炎症。小胶质细胞发出的某些免疫信号会激活对神经细胞有害的其他信号，甚至导致细胞死亡。
在牙科手术引发炎症时，面部主要神经出现小胶质细胞增加；心脏病发作后，下丘脑也会出现同样的情况，这些都会引起疼痛。另外，小胶质细胞还参与了与吗啡耐受相关的复杂信号传递。