Cell：表白GABA受体的小胶质细胞选择性重塑和修剪克制性突触

2021年7月13日讯/BIOON/---从小狗的啼声到雨滴打在窗户上的声响，咱们的年夜脑每秒钟都邑收到有数的旌旗灯号。年夜多半时分，咱们不睬睬可有可无的线索---苍蝇的嗡嗡声、树上树叶的柔柔沙沙声---而注意紧张的线索---汽车喇叭声、拍门声。这使咱们可能在咱们四周的天下中运动、导航，乃至是生活。

年夜脑挑选这种无休止的信息流的不凡才能是由数十亿个突触构成的简单的神经网络所完成的，突触是调理细胞之间旌旗灯号传输的特别连贯。这些连贯有的克制旌旗灯号传输，有的放慢旌旗灯号传输--这因此毫秒为单元的均衡行动，确保咱们的年夜脑以最高效率运作。

如今，在一项新的研讨中，来自美国哈佛医学院、麻省理工学院和布罗德研讨所的研讨职员发现这种克制和兴奋之间的玄妙均衡至多部门是由高度业余化的小胶质细胞亚群---年夜脑的常驻免疫细胞---维持的，它们在抵制感化和清算细胞碎片方面的作用是众所周知的。 这项研讨在小鼠身长进行，初次提醒了这群特别的免疫细胞可能精密地检测克制性突触并专门与克制性突触（即减缓细胞间信息流动的连贯）打仗。相关研讨成果于2021年7月6日在线颁发在Cell期刊上，论文题目为“GABA-receptive microglia selectively sculpt developing inhibitory circuits”。

论文第一作者、哈佛医学院布拉瓦尼克研讨所神经生物学研讨员Emilia Favuzzi说，“咱们发现，特定免疫细胞和神经细胞在晚期年夜脑发育进程中进行了紧张的交流，并造成了对树立均衡的年夜脑连线至关紧张的互相作用。咱们的察看标明，小胶质细胞与特定类型的突触进行了简单的互相作用，它们对准这些突触，并以一个突触接一个突触的方式塑造神经体系。这是咱们第一次发现，某些类型的小胶质细胞被招募到某些类型的突触，并以一种十分特同性的方式与它们打仗。”

此外，这项研讨还显示，这些细胞通过间接的身材打仗与克制性突触互相作用，这是先进的成像技术使得这些作者可能及时察看小鼠年夜脑中的细胞若何互相作用的初次察看。

这些试验标明，这种打仗是通过位于小胶质细胞外表的GABA受体产生的，并使这些细胞与开释GABA的克制性突触准确打仗。GABA是年夜脑的次要克制性神经递质，对细胞间的旌旗灯号通报起着制举措用。这项研讨显示，GABA仿佛作为一种勾引旌旗灯号作用于特定的小胶质细胞亚群，约请这些细胞纵情享受开释GABA的克制性突触。

此外，这些试验显示，这一进程是通过三个步调进行的：挪动、辨认和摄取。这项研讨标明，对GABA敏感的小胶质细胞吞噬克制性突触的方式与这些细胞吞噬病原体或细胞渣滓的方式很类似。

这些作者说，这些见解能够为年夜脑中神经连线呈现错误的疾病开辟新的医治办法提供了紧张的线索。如许的缺点会毁坏兴奋和克制之间的玄妙均衡，并招致感官知觉上的重大功效失调---从一个极度的感觉适度刺激到另一个极度的感觉痴钝。这类感觉阻碍常常呈现在自闭症谱系阻碍、多动症（ADHD）或精力决裂症等疾病中。

Favuzzi弥补说，“在不远的未来，咱们可以通过招募特定的小胶质细胞担任重塑和修剪特定的突触，寻觅办法来选择性地切换或调整年夜脑复兴奋性和克制性连贯之间的均衡。”

专家和全才

恒久以来，小胶质细胞因其在辨认和打消微生物以及清算中枢神经体系中的细胞碎片方面的作用而驰名。然则比来的研讨已发现，这些搜集渣滓的细胞也能够兼职作为年夜脑连线的调理者。它们通过帮忙树立神经连贯，然后通过修剪它们来移除不再必要的突触，从而组装年夜脑的神经回路。越来越多的研讨为这些免疫细胞提供了新的视角，标明它们在年夜脑连线方面可以发扬多种作用。

然而，小神经胶质细胞是若何准确地实现它们的突触调理任务的，这仍旧是一个谜，而这些新的研讨成果正开端解开这个谜。这些成果标明，小胶质细胞可以选择性地附着和打仗克制性或兴奋性突触，对此中的一种突触（克制性突触或兴奋性突触）表示出惊人的分子亲和力。

最初的一组试验显示，剔除小鼠细胞中的一切小胶质细胞会毁坏克制性和兴奋性神经连贯，这一发现并不令人诧异，它标明小胶质细胞会影响两品种型的神经连贯。然则，当这些作者特殊存眷细胞外表表白GABA受体的小胶质细胞亚群时，他们察看到这些细胞只寻觅并打仗开释GABA的克制性突触。

在另一项症结的试验中，这些作者从这些特定的小胶质细胞中移除GABA受体。当他们如许做时，这些细胞失去了对克制性突触的胃口。与领有完全GABA受体的小胶质细胞相比，这些颠末基因改革而缺乏GABA受体的小胶质细胞与克制性突触造成的连贯十分少。与此同时，从小胶质细胞中移除GABA受体对兴奋性突触没有影响，再次强调了它们对特定类型突触的亲和力。

图片来自Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.06.018。

在小胶质细胞上缺乏GABA受体的小鼠有年夜量的克制性突触，并在其神经元中表示出高程度的克制性旌旗灯号传导。相比之下，他们的兴奋性神经元的运动仍旧没有改动。