小胶质细胞通过“吞噬”突触介导遗忘

印迹细胞 (engram cell) 负责编码和存储记忆信息。印迹细胞的突触联系是记忆的结构基础。记忆编码与存储很重要，对于记忆的“遗忘”也同样重要。遗忘的神经生物学机制是什么呢？以往研究表明，小胶质细胞参与突触修剪并调节神经环路功能。本研究目的：探讨小胶质细胞介导遗忘的机制。结果：（1）采用环境依赖的条件恐惧(CFC)模型，研究小鼠的恐惧记忆和遗忘过程。在特定环境中给予小鼠足底电击刺激。分别在训练后5天和35天，让小鼠重返环境，检测小鼠在环境中的僵直不动(freezing) 时间。采用c-Fos-CreERT2:Ai14小鼠联合腹腔注射三苯氧胺 (TAM) 的方法，可以标记恐惧记忆过程中的印迹细胞。与5 天的结果相比，35天小鼠海马齿状回 (DG) 印迹细胞激活率明显降低，僵直时间显著下降。说明随着时间的推移，遗忘的同时伴随着印记细胞激活的降低。是什么介导印记细胞激活率的降低以及遗忘呢？作为中枢神经系统主要的免疫细胞，小胶质细胞参与突触修剪并调节神经环路功能。（2）采用CSF1R/c-kit 抑制剂PLX3397 (PLX) 可以特异性清除小胶质细胞。与对照组相比，特异性地清除小胶质细胞，可以抑制印迹细胞的激活率下降，延长僵直时间，抑制遗忘。小胶质细胞如何抑制印记细胞的激活呢？这是研究者进一步要解决的问题。（3）在CX3CR1GFP/+小鼠，小胶质细胞标记上绿色荧光蛋白 (GFP)。超高分辨率3D 成像发现，小胶质细胞的溶酶体标志物Lamp1，分别与神经元突触前的synaptophysin 分子以及突触后的PSD95 分子存在共定位。说明成年海马中的小胶质细胞可以“吞噬”突触结构。米诺环素 (minocycline) 抑制小胶质细胞的吞噬作用，导致其对神经元突触前和突触后成分的吞噬能力下降，此时小鼠表现为僵直时间延长和遗忘被阻断。以上结果说明，小胶质细胞通过“吞噬”突触介导遗忘。在神经发育过程中，C1q 补体信号系统介导突触修剪。研究者进一步探讨，C1q 补体信号系统是否介导小胶质细胞“吞噬”突触呢？（4）在印记细胞中，C1q 存在于1.2%的树突棘 (spine) 中。在小胶质细胞中，C1q、突触后PSD95 和小胶质细胞溶酶体标志物CD68 存在共定位。AAV-hSyn-DIO-CD55-p2A-mCherry 微量定位注射到c-Fos-CreERT2小鼠齿状回中，联合小鼠腹腔注射三苯氧胺的方法，可以在齿状回的印记细胞上表达CD55，抑制补体系统。研究发现，阻断印迹细胞中补体信号通路，可以有效抑制印迹细胞激活率的下降，抑制遗忘。结论：小胶质细胞通过补体依赖的突触修剪介导遗忘。展望：记忆和遗忘形影相随。慢性痛、药物成瘾和创伤后应激综合征等疾病，本质上都存在“病理性记忆”。该研究从小胶质细胞介导遗忘的角度，为消除“病理性记忆”提供新思路。