小胶质细胞中的突触相关基因受情境恐惧条件作用的影响
小胶质细胞是中枢神经系统的第一道防线，它不断扫描病原体和异常，并释放一种叫做细胞因子的小蛋白质来抵御感染。先前的研究表明，在习惯于恐惧特定环境的小鼠(背景恐惧条件反射)中，小胶质细胞在将创伤记忆从短期记忆转移到长期记忆(恐惧记忆巩固)以及随后的记忆消失方面发挥着关键作用。
现在，日本东北大学的科学家们已经证明，与突触相关的微神经胶质基因——允许神经元相互传递信号的结构——经历了对背景恐惧条件作用的巩固和消失的反应变化。这表明小神经胶质细胞神经元通过“非免疫”功能进行串扰，并阐明了连接小胶质细胞和与恐惧条件反射相关的神经元活动的机制。
他们的研究细节发表在杂志上脑研究简报2022年8月18日。
日本东北大学医学研究生院的余志谦博士和富田博明教授及其团队此前曾揭示，当小鼠遭受慢性和急性应激，它们的微胶质细胞释放了一种称为TNF-a的细胞因子免疫系统用于细胞信号。TNF-a在恐惧记忆巩固过程中增加，但在恐惧记忆消失后恢复到基础水平。此外，海马肿瘤坏死因子-a阻碍了情境恐惧和空间记忆的检索和重新巩固。
在先前研究的基础上，研究小组在暴露于情境恐惧条件反射的小鼠的小胶质细胞中采用了微阵列技术。他们表明，小胶质细胞中的突触相关基因会因情境恐惧条件反射而改变。然而，他们也发现，巩固恐惧记忆会导致小胶质细胞免疫功能障碍，即使在消失的过程中也没有恢复。
在小胶质细胞过多的突触功能相关基因中，γ -氨基丁酸(GABA)和GABAR受体(GABAR)是发育过程中最早出现的神经递质系统。GABARB3编码GABAA受体的β3亚基，可导致癫痫和自闭症等神经疾病。
“通过实时PCR和免疫染色技术，我们发现GABRB3在小胶质细胞质和海马体的长分支过程中表达，”Yu说。GABRB3的mRNA和蛋白质水平在恐惧记忆巩固后显著变化，但在恐惧记忆消失后恢复。”
此外，研究人员还研究了一种名为Synapsin的蛋白质家族，它可以调节突触上神经递质的释放。在MG-6细胞系和原代小胶质细胞中，Synapsin的转录在恐惧记忆巩固时增加，在恐惧记忆消失后恢复。
Yu补充说:“在背景恐惧条件下，免疫相关基因减少，但没有明显的形态学变化，这表明小胶质细胞激活状态发生了变化。”“所有这些都表明，小胶质细胞与神经元之间的通信介导了上下文恐惧它可能基于非免疫功能，”Yu说。
