2025年3月13日韓國腦科學研究所Hyungju Park團隊在Nature Communications雜志上發表文章揭示了紋狀體星形膠質細胞興奮性突觸的吞噬作用具有環路特異性。
 

1、紋狀體星形膠質細胞選擇性吞噬興奮性突觸
研究人員通過基因工具小鼠結合病毒工具特異性雙敲除星形膠質細胞MEGF10和MERTK后(簡稱DAPS小鼠），電生理檢測成年DAPS小鼠背側紋狀體區域中型多棘神經元膜特性和自發性抑制性突觸后電流并沒有發生變化，但自發性興奮性突觸后電流頻率顯著增加。免疫熒光實驗發現DAPS小鼠背側紋狀體區域興奮性突觸前結構標志物增多，興奮性突觸后結構標志物并未出現增多，抑制性突觸后結構標志物數量未出現顯著變化。

圖1、紋狀體星形膠質細胞選擇性吞噬興奮性突觸

2、紋狀體星形膠質細胞選擇性吞噬皮層-紋狀體環路興奮性突觸背側紋狀體可接受來自于皮層、丘腦的興奮性輸入。根據囊泡型谷氨酸轉運蛋白不同亞型在大腦中分布不同（VGLUT1主要分布在皮層，VGLUT2主要分布在丘腦和腦干區域），因此VGLUT1大致可標記皮層興奮性輸入，VGLUT2標記丘腦興奮性輸入。DAPS小鼠背側紋狀體區域VGLUT1陽性興奮性突觸數量顯著增多，VGLUT2陽性興奮性突觸數量未見顯著變化。使用病毒示蹤劑特異性標記皮層、丘腦的興奮性輸入后，DAPS小鼠星形膠質細胞對皮層興奮性輸入吞噬比例減少，對丘腦的興奮性輸入并不存在變化。進一步電生理實驗發現光激活皮層興奮性輸入引起的興奮性突觸后電流延遲出現，激活丘腦的興奮性輸入不存在類似的延遲。
 

圖2、紋狀體星形膠質細胞選擇性吞噬皮層-紋狀體環路興奮性突觸

3、紋狀體星形膠質細胞吞噬作用參與學習記憶功能
上述結果表明紋狀體星形膠質細胞可特異性吞噬興奮性突觸，這可能影響突觸可塑性。為證實這種可能性，研究人員通過TBS方案可成功誘導DAPS小鼠紋狀體區域丘腦興奮性輸入的長時程增強作用，但不能誘導皮層興奮性輸入的長時程增強作用。在轉棒學習過程中，DAPS小鼠在早期訓練過程中出現顯著的運動學習功能障礙，但在后期訓練并未出現。在順序學習任務中DAPS小鼠在早期訓練過程中出現顯著的學習記憶功能障礙，但在后期訓練并未出現。
 

圖3、紋狀體星形膠質細胞吞噬作用參與學習記憶功能

4、總結
本文發現紋狀體星形膠質細胞選擇性吞噬皮層-紋狀體環路興奮性突觸，對于維持學習記憶功能是必需的。
創作聲明：本文是在原英文文獻基礎上進行解讀，存在觀點偏向性，僅作分享，請參考原文深入學習
文獻參考：CKim, Jy., Kim, H., Chung, WS. et al. Selective regulation of corticostriatal synapses by astrocytic phagocytosis. Nat Commun 16, 2504 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57577-0

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