神經(jīng)元電活動可以調(diào)控靜息態(tài)小膠質(zhì)細胞運動
來自中科院上海生科院神經(jīng)所的研究人員采用活體共聚焦和雙光子成像等多種技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了靜息態(tài)
小膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元之間的雙向功能調(diào)節(jié)，這證明了神經(jīng)元電活動可以調(diào)控靜息態(tài)小膠質(zhì)細胞
的運動，并揭示了小膠質(zhì)細胞對神經(jīng)元活動的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，為神經(jīng)-免疫交叉領(lǐng)域提供了新的研究思
路。相關(guān)成果公布在Developmental Cell雜志上。

文章的通訊作者是上海生科院神經(jīng)所杜久林研究員，其早年畢業(yè)于中國科學技術(shù)大學，之后曾在東
京大學，和美國加州大學伯克利分校分子與細胞生物學系進行研究工作。主要研究方向是多信道感
覺整合與行為的神經(jīng)機制，以及神經(jīng)活動對血液循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機制。這項研究得到了*973
計劃和重大科學研究計劃、*“百人計劃”、上海市“浦江人才”計劃和基礎(chǔ)研究重大項
目等基金資助。

小膠質(zhì)細胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的免疫效應(yīng)細胞。在病理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細胞會迅速的激活，變
成阿米巴形態(tài)，遷移并參與到一系列免疫反應(yīng)及組織修復(fù)過程中。在生理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細胞處于
“靜息”狀態(tài)，在保持胞體位置不變的同時伴隨著許多細胞突起不斷地伸縮以探尋周圍的環(huán)境。長
期以來，關(guān)于靜息態(tài)小膠質(zhì)細胞的作用以及它與環(huán)境中神經(jīng)元發(fā)生緊密接觸的功能意義所知甚少。

在該項研究中，研究人員以斑馬魚為模式動物，運用活體共聚焦和雙光子成像、谷氨酸解籠鎖技術(shù)
、活體電生理記錄、熒光能量共振轉(zhuǎn)移成像等方法，發(fā)現(xiàn)了靜息態(tài)小膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元之間的雙向
功能調(diào)節(jié)。

他們首先在斑馬魚幼魚中同時對小膠質(zhì)細胞形態(tài)以及神經(jīng)元電活動進行長時程在體成像觀察，發(fā)現(xiàn)
神經(jīng)元電活動升高可以吸引靜息態(tài)小膠質(zhì)細胞的突起朝向電活動高的神經(jīng)元運動并且促進它們之間
形成緊密接觸。在這個過程中，神經(jīng)元表達的Pannexin-1通道以及小膠質(zhì)細胞中的Rac蛋白起到至
關(guān)重要的作用。

研究人員還進一步研究發(fā)現(xiàn)，這種靜息態(tài)小膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元間的緊密接觸可以反過來下調(diào)被接觸
神經(jīng)元的自發(fā)性電活動以及視覺反應(yīng)。這項工作證明了神經(jīng)元電活動可以調(diào)控靜息態(tài)小膠質(zhì)細
胞的運動，并揭示了小膠質(zhì)細胞對神經(jīng)元活動的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，為神經(jīng)-免疫交叉領(lǐng)域提供了新的研究
思路。

上海生科院神經(jīng)所近期還在PNAS雜志上發(fā)表文章，深入剖析了一種復(fù)雜的視覺神經(jīng)過程，指出真實
運動能影響大腦皮層對雙穩(wěn)態(tài)視運動作出的應(yīng)答反應(yīng)，這將有助于進一步探索視覺神經(jīng)作用機制。

研究人員利用電壓敏感性染料成像（voltage-sensitive dye，VSD）技術(shù)，在清醒小鼠中檢測初級
視皮層（V1）的時空活動。

結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，一個短暫的真實運動刺激能瞬時影響皮層，對隨后的朝著代表真實運動的時空模式
視運動，作出應(yīng)答。而且研究人員也對麻醉小鼠進行了分析，V1神經(jīng)元的細胞內(nèi)記錄也表明，在代
表實際運動途徑的神經(jīng)元中，出現(xiàn)了一個相似的閾下去極化增長。研究人員認為這種早期視覺環(huán)路
中的短期可塑性，也許有助于雙穩(wěn)態(tài)視覺的啟動效應(yīng)。