PNAS：免疫细胞是如何培养大脑连接的

小胶质细胞，大脑的免疫细胞，之前被认为可以在发育过程中消除不必要的细菌和碎片，并去除不需要的神经元连接。冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)教授琳达·范·埃尔斯特(Linda Van Aelst)刚刚发现了小胶质细胞的第三个作用:培养神经元，使其形成对认知功能至关重要的连接。

　　

   

   

图片:在这张老鼠大脑的图片中，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形成正确的连接。

众所周知，大脑的免疫细胞小胶质细胞会吞噬掉不需要的东西，比如细菌和碎片，就像身体其他部位的免疫细胞一样。在儿童早期，某些小胶质细胞会移除不需要的连接或突触，以塑造成人大脑有组织的回路。现在，冷泉港实验室(CSHL)的Linda Van Aelst教授发现，小胶质细胞还能帮助神经元生长对认知功能至关重要的突触。

范·埃尔斯特说:“大多数免疫细胞都以目标和食物为食——我们姑且称之为垃圾吧。”“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，它们不吃我们看到的任何突触，而是帮助突触的形成。这真是一个很好的惊喜。”

正是Van Aelst对一种叫做枝形细胞的罕见抑制性神经元的痴迷激发了她对小胶质细胞的兴趣。枝形细胞因其神经纤维华丽的分枝形状而得名。这些结构直接与触发其放电的目标神经元的部分:轴突初始节(AIS)。这种独特的突触使枝形吊灯细胞能够同时对数百个邻近神经元的信号进行强有力的控制。

“这些突触对于吊灯细胞沉默兴奋性神经元至关重要。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。她想知道还有什么其他类型的细胞调节这种突触的形成。

范·艾尔斯特与研究生尼古拉斯·加洛(Nicholas Gallo)和研究助理阿尔坦·贝里沙(Artan Berisha)一起研究了小神经胶质细胞是如何与吊灯细胞相互作用的。他们发现，小胶质细胞将其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身上比在成年鼠身上更常见。

“那真的很酷，”她说。“这是小胶质细胞第一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。范·艾尔斯特说:“我们发现，在AIS上，前往吊灯细胞接触的小胶质细胞减少了。”“我们看到，形成的突触更少。”

她说，小胶质细胞“只是控制突触发生的参与者之一，但它是人们没有想到或预料到的关键角色。”最终，研究人员想知道是否可以招募小胶质细胞来帮助治疗神经疾病。

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Microglia regulate chandelier cell axo-axonic synaptogenesis