胶质细胞具有复杂多样的结构和表达丰富的分泌产物,它含有大部分神经递质、神经肽、激素及神经营养因子受体、离子通道、神经活性氨基酸亲和载体、细胞识别分子,并能分泌多种神经活性物质(生长因子、神经营养因子和细胞因子等)。
胶质纤维酸性蛋白(GFAP)分子量为50~52kD,主要存在于中枢神经系统星形胶质细胞。编码GFAP基因位于17q21,与其他中间丝序列尤其是结蛋白和波形蛋白的碱基序列具有较高的同源性,其中与结蛋白的同源性达65%,与波形蛋白的同源性达67%。星形胶质前体细胞主要表达Vimentin,而成熟之后表达Vimentin和GFAP,故GFAP被认为是星形胶质细胞成熟的标志物。有研究发现GFAP阳性细胞在产后小鼠和成年大鼠的中枢神经细胞中呈深染的不规则“星”状,主要定位在星形胶质细胞的胞体和突起上,在前额皮质的分子层、外颗粒层和锥体细胞层、海马和黑质中密集分布,纹状体只有少量阳性细胞表达;在脊髓的灰、白质主要分布于脊髓中央管附近大量表达。在人脑中,GFAP最早出现于胚胎发育的第8周,逐渐表达于胶质细胞中,主要表达于星形胶质细胞中,而在室管膜细胞、少突胶质细胞等胶质细胞也有少量分布。另外,GFAP还可表达在非中枢神经系统(CNS)细胞如许旺细胞、成纤维细胞、肝星状细胞。GFAP蛋白作为成熟的星形胶质细胞中间丝的组成部分,具有调节细胞代谢、形成和维护血脑屏障、产生和释放神经营养因子等作用,而且在维持星形细胞形态和功能上具有重要作用:如形成细胞核和细胞膜的连接、参与细胞骨架重组、黏附和稳定神经元的结构、维持脑内髓鞘形成并作为细胞信号转导通路等。
O1/O4有研究通过间接免疫荧光法观察O1、O2、O3以及O4抗原标记产后早期的小鼠小脑、大脑、脊髓、视神经、视网膜细胞中发现在星形胶质细胞、神经细胞、成纤维细胞的表面都没有检测O抗体,而在少突胶质细胞的表面上检测到,并且O抗原在小鼠、大鼠、鸡和人类的中枢神经系统中均有表达。O4及O1抗原均为少突胶质细胞标志物,均为膜表面的一种脑硫酯,O4既可以表达于晚期少突胶质细胞前体细胞,也可表达于未成熟少突胶质细胞,Q1主要表达于未成熟少突胶质细胞。O4阳性的细胞可以成为分化为成熟MBP阳性的少突胶质细胞,该细胞为GC阳性细胞(少突胶质前体细胞),故可推测O4也特异性表达少突胶质前体细胞。几乎所有的O4阳性的细胞在成熟的大脑皮质也表达NG2(胶质前体细胞),而NG2阳性细胞的不表达OX-42单克隆抗体,说明O4/NG2阳性细胞不是小胶质细胞。为了研究O4是否只在少突胶质细胞谱系表达,进行了O4和GFAP、NFP抗体免疫双标检测,发现O4在皮质灰质中的NFP阳性的神经元细胞、GFAP阳性的星形胶质细胞均不表达。因此,认为O4抗体和GC、NG2一样,可作为少突胶质前体细胞的标志物,但还可标记未成熟少突胶质细胞,不标记神经元细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞;而O1仅为未成熟少突胶质细胞的标志物。