发现“吃我”信号涉及突触修剪和成年大脑中新神经元的成熟
由名古屋市立大学医学院脑科学研究所教授Kazunobu Sawamoto和名古屋市立大学医学院四年级学生Chihiro Kurematsu领导的研究小组阐明了控制成人大脑中新神经元突触修剪的机制。
在哺乳动物的大脑，神经干细胞即使出生后也存在，而且新的神经元生产。当这些新的神经元成熟时，它们与现有的神经元形成称为突触的连接，以创建功能神经电路。对于大脑的正常发育和功能，维持适当数量的突触是很重要的，但调节突触数量的机制还没有完全了解。叫做小胶质细胞的细胞，存在于神经细胞，在这个过程中起着重要的作用。小胶质细胞可以“吞噬”死细胞，也可以在发育过程中消化额外的突触。然而，目前尚不清楚新生神经元是如何发育的成年人的大脑在成熟过程中消除额外的突触。
Sawamoto的小组专注于磷脂酰丝氨酸(PS)，这是一种通常存在于细胞内的分子细胞膜，但在死亡细胞或发育中的突触的外表面被发现，在那里它被小胶质细胞识别。首先，研究人员使用了一种电子显微镜详细检查小胶质细胞，观察到小胶质细胞实际上吞噬突触。接下来，他们检查了PS的定位，发现PS暴露在成年小鼠大脑突触的细胞膜外，尤其是在不太活跃的突触上。
“研究小胶质细胞PS检测对神经突触修剪和正常神经元成熟是否重要成年人的大脑在美国，我们需要看看当PS在活的成年老鼠身上被掩盖时会发生什么，”Sawamoto说。
最后，他们制造了转基因小鼠，其中PS体外细胞膜被蛋白掩盖，观察到小胶质细胞和突触。结果，他们发现在这些小鼠中，小胶质细胞不能正常地吃掉突触，导致留下了额外的突触。此外，这些小鼠的神经元表现出电生理异常。这些结果表明，在成人大脑中，小胶质细胞对新生神经元的突触修剪是ps依赖性的，这一机制对新生神经元的正确成熟至关重要。
最近的研究表明新的神经元也生产在人类的大脑在新生儿期，小胶质突触修剪被认为是重要的产后大脑发育。
Kurematsu说:“我们希望在大脑疾病的小鼠模型中研究ps依赖的突触消除，将导致对人类病理条件(如自闭症)的新治疗策略的发展，在自闭症中，已经观察到小胶质细胞和突触密度异常。”
这项研究的全部结果发表在实验医学杂志．
