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
在这张老鼠大脑的图像中,被称为小胶质细胞的免疫细胞(白色)与被称为枝形细胞(红色)和锥体神经元(蓝色)的其他脑细胞相互作用。这种相互作用有助于锥体神经元在发育过程中生长出正确的连接。图片来源:尼古拉斯·加洛/范埃尔斯特实验室/CSHL, 2022年

众所周知,大脑中的免疫细胞小胶质细胞会吞噬细菌和碎片等不需要的东西,就像它们在身体其他部位的同类细胞一样。在儿童早期,某些小胶质细胞移除不需要的连接或突触,以塑造成人大脑有组织的回路。现在,冷泉港实验室(CSHL)的琳达·范·埃尔斯特教授发现,在老鼠身上,小胶质细胞也帮助神经元生长对认知功能至关重要的突触。

“最我们把它叫做垃圾,”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。这真是个不错的惊喜。”

范·艾尔斯特痴迷于一种罕见的抑制神经元叫做吊灯细胞这激发了她的兴趣。吊灯因其神经纤维华丽的分支形状而得名。这些结构直接与目标神经元的触发部分——轴突起始段(AIS)产生联系。这种独特的突触使枝形细胞能够同时强有力地控制数百个邻近神经元的信号。

“这些突触是至关重要的吊灯细胞来抑制兴奋。过度兴奋会导致癫痫、精神分裂症和自闭症等疾病,”范·艾尔斯特解释道。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
图示小胶质细胞(灰色)包裹在锥体神经元(PyN -绿色和蓝色)和枝形细胞突触末梢(ChC,红色)周围,以帮助突触在轴突初始段(AIS,蓝色)上生长。图片来源: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与吊灯细胞的相互作用。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。“这是第一次发现小胶质细胞在这些独特的突触中具有促进生长的功能。”

然后,研究小组测试了小胶质细胞受损时会发生什么。范·艾尔斯特说:“我们发现,到达AIS上吊灯细胞接触的地方的小胶质细胞变少了。”“我们看到这种情况越来越少形成的。”

小胶质细胞“只是控制突触发生的角色之一,但却是人们没有想到或预期的关键角色,”她说。最终,研究人员想看看小胶质细胞是否可以被招募来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:小胶质细胞调节吊灯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年,3月7日)检索于2022年7月7日//www.puressens.com/news/2022-03-uncovering-immune-cells-nurture-brain.html
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