用tdTomato红色荧光蛋白标记的成年小鼠大脑星形细胞图像
近日，来自美国贝勒医学院的研究人员在《神经元》杂志上发表论文称，作为大脑中数量最多的细胞，星形胶质细胞在调节学习和记忆的神经回路方面发挥着直接作用。
“在健康的成人大脑中，星形胶质细胞不止具有支持细胞的作用，还在各种复杂的基础功能中发挥着直接作用，其中包括通过突触进行神经元通讯并调节神经回路的功能。”贝勒医学院干细胞和再生医学中心的成员、神经外科学教授Benjamin Deneen博士说，“在这项研究中，我们发现了星形胶质细胞在正常大脑功能中的新作用。”
之前的研究表明，星形胶质细胞由具有独特的细胞、分子和功能特性的不同类群组成，分布在各个大脑区域中，具有区域特异性。此外，转录因子能够调节星形胶质细胞的多样性。
为了更好地了解星形细胞发育调节因子——NFIA在成年小鼠大脑功能中的作用，研究人员构建了大脑星形胶质细胞特异性敲除NFIA的小鼠，并分析了不同的大脑区域，以寻找星形胶质细胞形态、生理和基因表达特征的改变。
“我们发现，缺乏NFIA的星形胶质细胞出现了形态缺陷和功能改变。然而令人惊讶的是，虽然我们敲除了大脑所有区域星形胶质细胞中的NFIA基因，但只有海马体中的星形胶质细胞发生了显著的改变，大脑皮层和脑干等其他区域并没有受到影响。”Deneen说。
研究发现，海马体中缺失NIFA的星形胶质细胞的钙活性较低，检测神经递质的能力较弱，与神经元联系的紧密度也出现了下降。重点是，所有这些形态功能的改变都与动物的学习和记忆能力缺陷有关。这是科学家们首次证明星形胶质细胞在一定程度上控制着调节学习和记忆的神经回路。
“大脑中的星形胶质细胞在生理上与神经元位置相近，并能够检测神经元释放的分子从而做出反应与神经元进行通讯。而缺乏NFIA的星形胶质细胞则不能正常‘倾听’神经元的指令，因此，无法通过提供有效的记忆回路功能和神经元传递所需的支持来做出适当的反应。最终导致大脑回路被破坏，动物的学习和记忆功能受损。”Deneen说。
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编译：花花
审稿：西莫
责编：张梦
期刊来源：《神经元》
期刊编号：0896-6273
原文链接：
https://www.bcm.edu/news/brain/adult-astrocytes-key-to-learning-memory
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