揭示免疫细胞如何培育大脑连接

揭示免疫细胞如何培育大脑连接
在这幅小鼠大脑图像中,被称为小胶质细胞(白色)的免疫细胞与其他被称为吊灯细胞(红色)和锥体神经元(蓝色)的脑细胞相互作用。这种相互作用有助于锥体神经元在发育过程中生长正确的连接。图源:尼古拉斯·加洛/范·艾尔斯特实验室/CSHL, 2022年

小胶质细胞是大脑的免疫细胞,以吞噬细菌和碎片等不需要的东西而闻名,就像它们在身体其他部位的同类细胞一样。在儿童早期,某些小胶质细胞会移除不需要的连接或突触,以塑造成人大脑的有组织的回路。现在,冷泉港实验室(CSHL)的琳达·范·埃尔斯特教授在小鼠身上发现,小胶质细胞也有助于神经元生长对认知功能至关重要的突触。

“最我们把它们叫做垃圾,”范·艾尔斯特说。“但我们看到的恰恰相反。在一个特定的发育时间点,在正常的生理条件下,它们不吃任何我们看到的突触,而是帮助突触形成。这真是个惊喜。”

范·艾尔斯特痴迷于一种罕见的抑制神经元,叫做a吊灯细胞这激起了她的兴趣.吊灯因其神经纤维华丽的分支形状而得名。这些结构与触发目标神经元的部分直接接触:轴突起始段(AIS)。这种独特的突触使吊灯细胞能够同时强大地控制数百个相邻神经元的信号。

“这些突触很重要让枝形细胞抑制兴奋.过度兴奋会导致癫痫、精神分裂症和自闭症等疾病,”Van Aelst解释道。她想知道还有哪些细胞类型调节着这种突触的形成。

揭示免疫细胞如何培育大脑连接
说明小胶质细胞(灰色)如何包裹锥体神经元(PyN,绿色和蓝色)和枝形细胞突触末梢(ChC,红色),以帮助突触在轴突初始段(AIS,蓝色)上生长。图源:Nicholas Gallo/Van Aelst实验室

Van Aelst与研究生Nicholas Gallo和研究助理Artan Berisha一起研究了小胶质细胞如何与枝形细胞相互作用。他们发现,小胶质细胞将它们的臂状突起包裹在枝形细胞及其目标神经元的突触形成结构周围,增加了适当的突触形成。这种特殊的拥抱在幼鼠和幼鼠中比在成年鼠中更常见。

“这真的很酷,”她说。“这是小胶质细胞首次在这些独特的突触中被认为具有促进生长的功能。”

研究小组随后测试了小胶质细胞受损时会发生什么。Van Aelst说:“我们发现,在AIS上吊灯细胞接触的地方有更少的小胶质细胞。”“我们看到这种情况变少了形成的。”

她说,小胶质细胞“只是控制突触发生的参与者之一,但却是人们没有想到或预料到的关键参与者。”最终,研究人员想看看小胶质细胞是否可以帮助治疗神经系统疾病。


进一步探索

吊灯细胞是如何点亮大脑的

更多信息:小胶质细胞调节枝形细胞轴突突触的发生,美国国家科学院院刊(2022).DOI: 10.1073 / pnas.2114476119
所提供的冷泉港实验室
引用:揭示免疫细胞如何培育大脑连接(2022,3月7日)检索到2022年8月21日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-03-uncovering-immune-cells-nurture-brain.html
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