是的，你沒看錯，突觸是會消失的！此前已有學(xué)者報道小膠質(zhì)細(xì)胞在突觸吞噬中的作用，而近期有研究提出星形膠質(zhì)細(xì)胞具有更強的吞噬功能。這對我們的記憶有什么影響？能不能通過調(diào)節(jié)這一過程來干擾記憶進(jìn)程呢？

近日，《Nature》雜志在線發(fā)表了韓國科學(xué)技術(shù)高等研究院Won-Suk Chung和韓國腦科學(xué)研究所Hyungju Park團(tuán)隊合作的名為“Astrocytes phagocytose adult hippocampal synapses for circuit homeostasis”的研究，揭示了星形膠質(zhì)細(xì)胞選擇性吞噬成人海馬體興奮性突觸的功能及其可能的機制。

DOI: 10.1038/s41586-020-03060-3

研究人員使用病毒標(biāo)記了興奮性及一致性突觸的前、后結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在成年小鼠海馬的CA1區(qū)域，興奮和抑制性突觸可被膠質(zhì)細(xì)胞消除，其中星形膠質(zhì)細(xì)胞與小膠質(zhì)細(xì)胞在生理狀態(tài)下功能相當(dāng)。并且，它們“吃掉”的興奮性突觸更多。

使用病毒標(biāo)記突觸結(jié)構(gòu)

于是，研究人員利用環(huán)境刺激小鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)元活性。結(jié)果表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞對興奮性突觸的吞噬作用增強、對抑制性突觸的作用無明顯變化。有趣的是，在神經(jīng)元激活狀態(tài)下，小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬功能并未進(jìn)一步增強，反而弱于星形膠質(zhì)細(xì)胞。

環(huán)境刺激下兩種膠質(zhì)細(xì)胞的突觸吞噬

研究人員敲除了星形膠質(zhì)細(xì)胞上的MEGF10受體后，其吞噬減低、興奮性突觸增多，與此同時，抑制性神經(jīng)突觸的數(shù)量卻不被影響。這種變化引起海馬神經(jīng)環(huán)路連接失調(diào)、阻斷記憶的形成。這表明，MEGF10介導(dǎo)了星形膠質(zhì)細(xì)胞對興奮性神經(jīng)突觸的吞噬，并且，星形膠質(zhì)細(xì)胞的這種吞噬作用對于保持認(rèn)知功能及支持海馬記憶具有重要的作用。

示意圖

這一研究進(jìn)一步揭示了關(guān)于星形膠質(zhì)細(xì)胞的許多更深層次的問題，如：MEGF10如何特異性介導(dǎo)興奮性突觸吞噬，而不作用于抑制性突觸？在衰老或神經(jīng)系統(tǒng)疾病中，星形膠質(zhì)細(xì)胞的能力是否發(fā)生變化？

其實，具有過多突觸連接的大腦可表現(xiàn)出突觸可塑性降低、認(rèn)知功能下降。下一步，或許通過調(diào)節(jié) MEGF10 來恢復(fù)突觸的修剪，這或許是突觸相關(guān)大腦疾病的治療新策略。這一研究也為老年性認(rèn)知功能障礙的治療提供了新的發(fā)展方向。