C57BL/6小鼠海马CA2b区锥体细胞类型的渐进式转变及其突触连接特征研究

本研究通过结合分子标记PCP4与高分辨率显微技术，揭示了海马CA2b区作为CA3与CA2a过渡带的关键特性。研究人员发现该区域存在CA3神经元（携带棘状突起TE）与CA2神经元（稀疏突触）的梯度分布，并首次证实CA2b中PCP4阳性神经元可通过大型突触结构与苔藓纤维（MF）形成直接连接，挑战了传统CA2神经元"无TE"的界定标准。该成果为理解社会记忆的神经环路提供了形态学基础。

　　

海马CA2区作为社会记忆的关键枢纽，其细胞组成与连接特性长期存在争议。传统观点认为CA2神经元以"无苔藓纤维输入"和"无棘状突起（thorny excrescences, TE）"为特征，但分子标记技术重新定义了CA2边界，将部分原CA3a区域纳入新划分的CA2b亚区。这一变化引发核心问题：CA2b区神经元究竟如何与苔藓纤维互动？其细胞组成是否存在过渡特征？来自德国歌德大学医院（Goethe-University Hospital Frankfurt）的Meike Fellenz团队通过系统研究，在《Scientific Reports》发表重要发现。

研究采用固定脑片离子电泳染色结合PCP4免疫标记的技术路线，对90个锥体细胞进行单细胞水平分析。通过共聚焦显微镜观察突触形态，结合免疫电镜验证突触连接，建立了CA2b区细胞组成的空间分布图谱。

PCP4阳性神经元在CA2b显示大型棘状突起

研究发现CA2a区PCP4阳性神经元在近端顶树突富含经典树突棘，而CA2b区多数PCP4阳性神经元在透明层（stratum lucidum, SL）几乎无棘或仅有稀疏棘突。值得注意的是，约21%的CA2b区PCP4阳性细胞携带大型棘状突起（头宽>1.2μm），3个细胞甚至呈现典型CA3神经元的TE特征。

CA2b呈现CA3到CA2的梯度转变

空间分布分析显示，CA3a区100%的PCP4阴性细胞携带TE，而CA2b区呈现CA3（PCP4阴性/TE阳性）与CA2（PCP4阳性/多无TE）细胞的混合分布。从CA2b近端到远端，CA3细胞比例从82%降至14%，形成明显的过渡梯度。

苔藓纤维与CA2b神经元的突触连接

免疫电镜证实PCP4阳性神经元的较大棘突可与苔藓纤维终末（mossy fiber terminals, MFT）形成突触，但这类突触体积明显小于CA3神经元的TE-MFT连接。CA2a区PCP4阳性神经元则仅显示经典树突棘。

这项研究首次系统描绘了CA2b区作为"混合突触特区"的细胞架构：①CA3与CA2神经元在此呈梯度分布；②传统"无TE"标准不适用于CA2b区PCP4阳性细胞；③CA2b神经元的MFT连接具有"小而少"的特点。这些发现解释了既往电生理研究中CA2b区反应异质性的结构基础，为精确解析社会记忆神经环路提供了关键形态学依据。研究强调需结合分子标记（如PCP4）与形态特征才能准确定义CA2神经元，这对海马分区标准和功能研究具有范式革新意义。