Nature子刊发现了一种新的细胞类型，它在记忆和学习的发展中起着关键作用

经过七年多的研究，塞维利亚大学ibis(塞维利亚生物医学研究所)的研究人员发现了一种新的关键细胞类型，在记忆和学习的发育过程中起着关键作用。这一突破发表在著名的《自然神经科学》杂志上。

　　

这项研究由塞维利亚ibis大学和卡罗林斯卡学院联合领导，有助于理解对人类行为具有决定性功能的神经系统是如何成熟的。这项深入的研究强调了小胶质细胞的作用，近年来，由于小胶质细胞与阿尔茨海默病等各种脑部疾病有关，它一直是大量信息的主题。

小胶质细胞及其在大脑发育中的作用

在中枢神经系统(CNS)中发现的一组免疫细胞被称为小胶质细胞。这些细胞是中枢神经系统抵御损伤、感染和其他威胁的第一道防线。它们还在维持神经元稳态、消除废物和重塑突触(神经元之间的连接)方面发挥着重要作用。

塞维利亚大学生物化学和分子生物学教授、IBiS神经元衰老组首席研究员jos<s:1> Luis Venero解释说:“小胶质细胞历来被定义为大脑的巨噬细胞，因此属于先天免疫系统。”“然而，这是一个非常活跃的细胞，而且越来越清楚的是，这个群体在中枢神经系统的非常重要的功能中也起着决定性的作用:在大脑连接、神经发生调节(新神经元的出现)、神经元兴奋性调节等方面。”

在中枢神经系统的发育过程中，在胚胎早期和出生后早期，许多神经系统是相互连接的。这就是中枢神经系统的组成部分。小胶质细胞在这个过程中起着关键作用。这些阶段的潜在改变与神经发育疾病有关，如自闭症谱系障碍、双相情感障碍和各种认知问题。

发现ARG1+小胶质细胞

在这项研究中，由瑞典卡罗林斯卡大学环境医学研究所和西班牙塞维利亚大学领导的国际研究小组描述了小胶质细胞的一个特定子集是如何表达精氨酸酶-1的。因此，这组细胞被命名为ARG1+小胶质细胞。根据这项研究，它有助于在小鼠出生后早期发育过程中建立神经元胆碱能系统，该系统涉及大脑的许多重要功能。

利用这些动物的全脑成像，发现ARG1+小胶质细胞存在于发育中的大脑的特定区域，主要在基底前脑和腹侧纹状体，在这些区域发现了大量的胆碱能神经元体。ARG1+小胶质细胞亚类与已知的稳态小胶质细胞(ARG1 -)共存于这些脑区，表明它们必须具有内在特性。基因组测序分析显示，与不表达ARG1的小胶质细胞相比，ARG1+小胶质细胞表现出不同的基因表达谱。

Venero教授说:“我们的研究已经确定了胆碱能系统成熟过程中小胶质细胞的一个特定亚群。”

“当患有阿尔茨海默病时，它会受到强烈影响。事实上，大多数新发现的阿尔茨海默病风险基因都与小胶质细胞密切相关。”正如教授指出的那样，这种关系可能揭示ARG1+小胶质细胞与阿尔茨海默病等疾病的发病之间的相关性。

Venero说:“在我们的研究中发现的小胶质细胞群是否与这种疾病有直接关系还有待观察。”“然而，值得注意的是，阿尔茨海默病在女性中的发病率更高。有趣的是，我们的研究表明，选择性消除小胶质细胞中表征这一亚群的基因[被确定为精氨酸酶-1]会导致长期记忆过程的缺陷，特别是在雌性小鼠中，”Rocío Ruiz解释说，他是研究小组成员，也是塞维利亚大学生物化学和分子生物学系的高级讲师。

这项研究提供了对大脑发育和小胶质细胞多样性对这一过程的贡献的更好理解，也可能为如何管理具有认知成分的神经发育或神经退行性疾病提供新的线索。“必须考虑到，我们的研究提供了非常相关的见解，以了解在我们的行为中具有决定性功能的神经系统是如何成熟的，”专家说。

从偶然发现到未来对抗阿尔茨海默病

这项研究是七年工作的成果，用研究人员的话说，它代表了“不同国家和国际团体参与的巨大集体努力”。

这项研究由瑞典卡罗林斯卡研究所的Bertrand Joseph博士和塞维利亚生物医学研究所(IBiS)的joses<s:1> Luis Venero博士共同领导，由Jose ángel Armengol博士和Antonio Rodríguez-Moreno博士领导的Pablo de Olavide大学(UPO)的两个小组进行了全国合作。

Venero教授再次表示:“最大的挑战是识别和描述一种新的小胶质细胞亚群的功能。”“最初对这一亚群的识别完全是偶然的。Bertrand Joseph小组的一名博士后Vassilis Stratoulias开始在年轻老鼠的脑组织上测试一系列抗体，发现与胆碱能组织相关的区域有选择性标记。从那时起，共同努力试图描述其功能导致小胶质细胞中ARG1基因的选择性删除[消除]。

在过去的七年里，通过结合转录组学、细胞和分子生物学、行为学、电子显微镜和电生理学技术的进一步研究，该小组确定并了解了ARG1+小胶质细胞群体是如何参与成熟和建立长期记忆和学习过程的。

“我们的研究强化了一种普遍观点，即在中枢神经系统中存在不同的小胶质细胞亚群，它们具有不同的功能。小胶质细胞异质性在大脑发育阶段尤为重要。不正确的小胶质细胞功能可能是主要神经发育甚至神经退行性疾病(如阿尔茨海默病或帕金森病)病因病理学的触发因素。这项研究有助于开辟新的途径，更好地了解它们是如何发生的，以及我们如何对抗它们，”专家说。这项研究有助于开辟新的途径，使我们能够更好地了解它们是如何发生的，以及我们如何与它们作斗争，”专家们说。