成人大腦中新生的神經元(神經細胞)通過突觸結構與其他神經元連接,形成神經迴路。然而,到目前為止,尚未闡明突觸數量被適當調節和維持的機制。
在名古屋市立大學、國立生理科學研究所、東京藥科大學等機構的這項研究中,我們首次發現稱為小膠質細胞的細胞通過“吃”額外的突觸發揮了這一作用。發現小膠質細胞具有吞噬過量物質的功能,但在突觸處,出現在表面的一種稱為磷脂酰絲氨酸(PS)的分子作為標記物,被小膠質細胞適當吞噬。PS,通常存在於細胞膜內部,在信息輸入較弱的突觸處暴露在表面,這表明小膠質細胞將其識別為額外的突觸並吃掉(去除)它。
對轉基因小鼠蒙蔽 PS 使小膠質細胞無法識別 PS 的觀察表明,小膠質細胞不能很好地吞噬突觸,導致神經元出現額外的突觸和電生理異常。換言之,可以說小膠質細胞對暴露PS的突觸的吞噬作用是突觸成熟和形成正常神經迴路所必需的,對大腦功能也很重要。
這一結果也可能有助於開發治療自閉症等腦部疾病的方法,這些疾病已被證實與小膠質細胞和突觸密度異常有關。本研究論文的主要作者 Chihiro Kurematsu 是名古屋市立大學醫學院四年級學生(論文發表時),是有望在該領域發揮積極作用的下一代研究人員。未來。
論文信息:[Journal of Experimental Medicine] 小膠質細胞對小鼠成年神經元的突觸修剪依賴於磷脂酰絲氨酸