大脑园艺:专门细胞修剪神经元之间的连接
园丁们知道有些树需要定期修剪:为了让其他的树长得更强壮,有些树枝必须被剪掉。位于意大利蒙特罗通多的欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家们发现,发育中的大脑也是如此:一种叫做小胶质细胞的细胞会修剪神经元之间的连接,从而塑造大脑的连接方式。已于今日于科学在美国,这些发现有一天可能有助于理解自闭症等神经发育障碍。
“我们非常兴奋,因为我们的数据显示小胶质细胞对大脑的连接至关重要,”领导这项研究的科尼利厄斯·格罗斯说:“它们‘吞噬’了大脑。突触为神经元之间最有效的接触创造空间,使其茁壮成长。”
小胶质细胞与白细胞它们吞噬病原体和细胞碎片,科学家们已经知道,当大脑受伤时,小胶质细胞会执行同样的清理任务,“吞噬”死亡或濒死的神经元。在显微镜下观察发育中的老鼠大脑,Gross和同事们在小胶质细胞中发现了突触(神经元之间的连接)中的蛋白质,这表明小胶质细胞也能够吞噬突触。
为了进一步研究,科学家引入了一种突变,可以减少发育中的老鼠大脑中小胶质细胞的数量。
“我们看到的和其他人看到的类似,至少在某些情况下自闭症对人类来说,有更多的联系神经元”,Gross说。“所以我们应该意识到,小胶质细胞工作方式的变化可能是一个主要因素神经发育障碍改变了大脑的线路。”
EMBL科学家使用的小胶质细胞限制突变只有暂时的效果,所以最终小胶质细胞的数量增加,小鼠大脑建立了正确的连接。然而,这发生在发育的较晚阶段,Gross和他的同事们现在想知道这种延迟是否会产生长期的后果。它会影响老鼠的行为吗?与此同时,Gross和他的同事们计划调查小胶质细胞在健康成人大脑中的作用,他们的作用基本上是未知的。
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