第一次在小膠質細胞中捕捉到的大腦突觸

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】EMBL研究人員首次捕捉到小膠質細胞在腦細胞間的突觸連接。他們的發現表明特殊的膠質細胞有助於突觸的生長和重新排列，證明了小膠質細胞在大腦發育中的重要作用。大約每10個腦細胞中就有一個是小神經膠質細胞。巨噬細胞的近親，它們是中樞神經系統主動免疫防禦的第一個主要接觸者。它們也能指導健康的大腦發育。研究人員已經提出，小膠質細胞突觸是早期電路優化過程中的重要一步。但到目前為止，還沒有人觀察到這種活動。

通過聚焦離子束掃描電子顯微鏡(FIBSEM)，多個突觸頭向一個小膠質細胞(紅色)發出絲狀體(綠色)。圖片版權：L. Weinhard, EMBL Rome

小膠質細胞使突觸更強大，來自EMBL羅馬的Gross集團的Laetitia Weinhard開始了一項大規模的成像研究，目的是觀察老鼠大腦中的這一過程，並與EMBL海德堡的Schwab團隊合作。小膠質細胞正在啃噬突觸，使它們變得更強，而不是更弱。大約有一半的時間，小膠質細胞接觸一個突觸，而突觸的頭髮出一種叫做絲狀偽足的薄投影來聯繫它們。在一個特別引人注目的病例中，在伴隨的圖像- 15突觸的頭部延伸的絲狀偽足向一個單一的小神經膠質在一個突觸「當試圖觀察小膠質細胞如何消除突觸時，意識到小膠質細胞實際上是在大多數時候誘導它們的生長的。事實證明，小膠質細胞可能會形成雙突觸，在這一過程中，神經元的末端會釋放神經遞質，而不是一個神經元。這個過程可以支持神經元之間的有效連接。

Weinhard說：這表明小膠質細胞廣泛地參與結構可塑性，並可能誘發突觸的重新排列，這是一種學習和記憶的機制。由於這是第一次在大腦中將這一過程形象化的嘗試，因此目前的論文需要五年的技術發展。該團隊在成功之前嘗試了三種不同的最先進的成像系統。最後，通過結合相關的光和電子顯微鏡（CLEM）和光片熒光顯微鏡（一種在EMBL開發的技術），能夠製作第一部吃小神經膠質細胞突觸的影像。這是神經科學家多年來一直幻想的，但從未見過的人，這些發現使我們能夠提出小膠質細胞在發育過程中重塑和進化腦迴路中的作用機制。」在未來他計劃研究小膠質細胞在青春期腦發育中的作用以及可能與精神分裂症和抑鬱症發作的關係。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：Nature Communications

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：歐洲分子生物學實驗室

編譯：雙螺旋

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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