小膠質(zhì)細胞通過“吞噬”突觸介導遺忘

印跡細胞 (engram cell) 負責編碼和存儲記憶信息。印跡細胞的突觸聯(lián)系是記憶的結(jié)構(gòu)基礎。記憶編碼與存儲很重要，對于記憶的“遺忘”也同樣重要。遺忘的神經(jīng)生物學機制是什么呢？以往研究表明，小膠質(zhì)細胞參與突觸修剪并調(diào)節(jié)神經(jīng)環(huán)路功能。本研究目的：探討小膠質(zhì)細胞介導遺忘的機制。結(jié)果：（1）采用環(huán)境依賴的條件恐懼(CFC)模型，研究小鼠的恐懼記憶和遺忘過程。在特定環(huán)境中給予小鼠足底電擊刺激。分別在訓練后5天和35天，讓小鼠重返環(huán)境，檢測小鼠在環(huán)境中的僵直不動(freezing) 時間。采用c-Fos-CreERT2:Ai14小鼠聯(lián)合腹腔注射三苯氧胺 (TAM) 的方法，可以標記恐懼記憶過程中的印跡細胞。與5 天的結(jié)果相比，35天小鼠海馬齒狀回 (DG) 印跡細胞激活率明顯降低，僵直時間顯著下降。說明隨著時間的推移，遺忘的同時伴隨著印記細胞激活的降低。是什么介導印記細胞激活率的降低以及遺忘呢？作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要的免疫細胞，小膠質(zhì)細胞參與突觸修剪并調(diào)節(jié)神經(jīng)環(huán)路功能。（2）采用CSF1R/c-kit 抑制劑PLX3397 (PLX) 可以特異性清除小膠質(zhì)細胞。與對照組相比，特異性地清除小膠質(zhì)細胞，可以抑制印跡細胞的激活率下降，延長僵直時間，抑制遺忘。小膠質(zhì)細胞如何抑制印記細胞的激活呢？這是研究者進一步要解決的問題。（3）在CX3CR1GFP/+小鼠，小膠質(zhì)細胞標記上綠色熒光蛋白 (GFP)。超高分辨率3D 成像發(fā)現(xiàn)，小膠質(zhì)細胞的溶酶體標志物Lamp1，分別與神經(jīng)元突觸前的synaptophysin 分子以及突觸后的PSD95 分子存在共定位。說明成年海馬中的小膠質(zhì)細胞可以“吞噬”突觸結(jié)構(gòu)。米諾環(huán)素 (minocycline) 抑制小膠質(zhì)細胞的吞噬作用，導致其對神經(jīng)元突觸前和突觸后成分的吞噬能力下降，此時小鼠表現(xiàn)為僵直時間延長和遺忘被阻斷。以上結(jié)果說明，小膠質(zhì)細胞通過“吞噬”突觸介導遺忘。在神經(jīng)發(fā)育過程中，C1q 補體信號系統(tǒng)介導突觸修剪。研究者進一步探討，C1q 補體信號系統(tǒng)是否介導小膠質(zhì)細胞“吞噬”突觸呢？（4）在印記細胞中，C1q 存在于1.2%的樹突棘 (spine) 中。在小膠質(zhì)細胞中，C1q、突觸后PSD95 和小膠質(zhì)細胞溶酶體標志物CD68 存在共定位。AAV-hSyn-DIO-CD55-p2A-mCherry 微量定位注射到c-Fos-CreERT2小鼠齒狀回中，聯(lián)合小鼠腹腔注射三苯氧胺的方法，可以在齒狀回的印記細胞上表達CD55，抑制補體系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，阻斷印跡細胞中補體信號通路，可以有效抑制印跡細胞激活率的下降，抑制遺忘。結(jié)論：小膠質(zhì)細胞通過補體依賴的突觸修剪介導遺忘。展望：記憶和遺忘形影相隨。慢性痛、藥物成癮和創(chuàng)傷后應激綜合征等疾病，本質(zhì)上都存在“病理性記憶”。該研究從小膠質(zhì)細胞介導遺忘的角度，為消除“病理性記憶”提供新思路。