小胶质细胞中的突触相关基因受情境恐惧条件反射的影响而改变

小胶质细胞是中枢神经系统的第一道防线，它不断地扫描病原体和异常，释放被称为细胞因子的小蛋白质来抵御感染。先前的研究表明，在习惯于恐惧特定环境的小鼠中(情境性恐惧条件反射)，小胶质细胞在将创伤记忆从短期记忆转移到长期记忆(恐惧记忆巩固)以及随后记忆的消失中起着关键作用。

现在，日本东北大学的科学家们已经证明，与突触相关的小神经胶质基因(突触是神经元相互传递信号的结构)在对背景恐惧条件的巩固和消除的反应中发生了变化。这表明,小神经胶质细胞神经元通过“非免疫”功能进行串扰，阐明了小胶质细胞和与恐惧条件反射相关的神经元活动之间的联系机制。

他们的研究细节发表在杂志上大脑研究公告2022年8月18日。

日本东北大学医学研究生院的余志谦博士和富田裕明教授及其团队此前曾揭示，当小鼠受到慢性和急性应激在美国，他们的小胶质细胞释放出一种叫做TNF-a的细胞因子免疫系统对细胞信号。在恐惧记忆巩固过程中TNF-a增加，但在消失后恢复到基础水平。此外，海马的肿瘤坏死因子-a阻断了情境恐惧和空间记忆的检索和重新巩固。

在之前研究的基础上，研究小组采用了微阵列技术，从暴露于情境恐惧条件的小鼠身上提取小胶质细胞。他们发现小胶质细胞中与突触相关的基因会因情境恐惧条件反射而改变。然而，他们也发现巩固恐惧记忆会引起小胶质细胞的免疫功能障碍，即使在消失过程中也无法恢复。

在小胶质细胞过多的突触功能相关基因中，γ -氨基丁酸(GABA)和GABAR受体(GABAR)是发育过程中最早出现的神经递质系统。GABARB3编码神经疾病如癫痫和自闭症GABAA受体的β3亚基。

“通过实时PCR和免疫染色技术，我们发现GABRB3在小胶质细胞质和海马体的长分支过程中表达，”Yu说。“GABRB3的mRNA和蛋白水平在恐惧记忆巩固后发生显著变化，但在消除后恢复。”

此外，研究人员还研究了一种名为Synapsin的蛋白质家族，它调节突触中的神经递质的释放。MG-6细胞系和原发小胶质细胞表达Synapsin，在恐惧记忆巩固时表达增加，在恐惧记忆消退时表达恢复。

“在情境恐惧条件下，免疫相关基因减少，但没有明显的形态变化，这表明小胶质激活状态发生了变化，”Yu补充说。“所有这些都表明，小胶质细胞-神经元之间的交流调节了环境恐惧它可能是基于非免疫功能。”

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