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目的:星形胶质细胞上存在大量水通道蛋白,离子通道和转运体。本文就星形胶质细胞参与脑内水、离子代谢及脑水肿形成方面进行了综述。方法:以astrocyte,brain edema,blood-brain barrier,aquaporin为关键词,选用Pubmed、Embase、MEDLINE等数据库,搜索国外近10年的相关论著及综述,详细分析总结了星形胶质细胞在维持脑内水、离子平衡方面的生物学功能及其与脑水肿形成之间的关系。结果:1.与水转移有关的生物学基础:(1)谷氨酸转运体:星形胶质细胞膜上有两种高亲和力转运体,EAAT1和EAAT2,摄取细胞间隙过多的谷氨酸并伴随水的进入引发细胞体积增大。(2)离子通道:星形胶质细胞存在Kir4.1,摄取K~+通过缝隙连接发挥缓冲细胞外K~+浓度以保证神经元活动正常,同时伴有水的进入。体积调节性阴离子通道(VRACs)在细胞体积增大时被激活,排除细胞内溶质,有利于细胞渗透压恢复平衡和细胞体积回到正常.(3)AQP4:AQP4在星形胶质细胞的表达量,足突上的定位以及与离子通道、血脑屏障之间的相互作用都可以影响对水的通透性。2.星形胶质细胞膜"极性":(1)"方形阵列"结构(OAPs):星形胶质细胞膜表面的分子结构呈非均质性分布,特异性分布在靠近细胞外基质侧膜上,呈现"极性"状态,在面临基质侧足突膜上存在大量OAPs,AQP4可能是OAPs的主要分子基础。(2)Agrin:Agrin能促进小鼠脑内AQP4形成OAPs结构。水通道的"极性"分布结构的建立,有利于迅速且直接转移水。3.星形胶质细胞与脑水肿:星形胶质细胞体积调节机制受损则可能发生细胞水肿。(1)细胞性水肿:星形胶质细胞负责摄取细胞外K~+和谷氨酸,含有AQP4的星形胶质细胞足突肿胀为脑水肿早期表现。(2)血管性脑水肿:血管性脑水肿的发生是因为血脑屏障被破坏引起,星形胶质细胞界膜上的AQP4为水肿液进入脑室腔主要清除途径。另外,星形胶质细胞能清除细胞外水肿液中的血浆蛋白,加速水肿液的吸收。结论:星形胶质细胞对水的转移与AQP4的变化密切相关,对AQP4的调控因素和相关作用蛋白研究需要进一步深入;AQP4与血脑屏障内皮细胞之间的相互作用,直接影响到脑水肿的形成和缓解,研究血脑屏障各组分之间的相互作用及其信号机制有利于在脑水肿不同发展阶段对其做到有效调控。