双光子显微成像助力揭示小胶质细胞在驱动神经元过度兴奋中的作用
2025-06-11 来源:本站 点击次数:197
神经过度兴奋是许多神经系统疾病的共同病理特征，如感染、创伤或毒素等外部应激源刺激大脑时，神经元网络通常表现出过度兴奋，并伴有突触重组。多种神经系统疾病都有类似现象，如阿尔茨海默病(AD)、自闭症谱系障碍、精神分裂症、结节性硬化症，尤其是在癫痫中。神经元过度兴奋的机制解释有很多，其中兴奋性(主要是谷氨酸能)和抑制性(主要是γ-氨基丁酸能)突触传递之间的不平衡(E/I不平衡)被认为是关键的一个；然而，神经元-神经胶质相互作用的机制仍然不清楚。
2025年5月27日，南京大学闫超、刘翔宇、苏州大学丛启飞、浙江大学李新建共同通讯在Nature Neuroscience（IF=21.3）在线发表题为“GABA-dependent microglial elimination of inhibitory synapses underlies neuronal hyperexcitability in epilepsy”的研究论文，利用超维景的微型化双光子显微成像系统（FHIRM系列）成功实现癫痫小鼠小胶质细胞钙信号的稳定在体观测，成功揭示了小胶质细胞介导的选择性消除抑制性突触在驱动神经元过度兴奋中的关键作用。
研究人员在CX3CR1-GCaMP6s转基因小鼠上建立颞叶癫痫(TLE)的小鼠模型后，通过利用微型化双光子技术进行颞叶双光子钙成像，发现海人酸（KA）诱导后，颞叶皮层小胶质细胞的钙信号显著升高。而通过腹腔注射的方式给与一种GABAB受体拮抗剂CGP52432后，能够在很大程度上抑制这种激活现象，这提示了GAGB能信号在小胶质细胞反应中起作用。为后续证实小胶质细胞的激活清除抑制性突触导致癫痫发生中的神经元超兴奋性现象，打下了坚实的基础。
2025年5月27日，南京大学闫超、刘翔宇、苏州大学丛启飞、浙江大学李新建共同通讯在Nature Neuroscience（IF=21.3）在线发表题为“GABA-dependent microglial elimination of inhibitory synapses underlies neuronal hyperexcitability in epilepsy”的研究论文，利用超维景的微型化双光子显微成像系统（FHIRM系列）成功实现癫痫小鼠小胶质细胞钙信号的稳定在体观测，成功揭示了小胶质细胞介导的选择性消除抑制性突触在驱动神经元过度兴奋中的关键作用。
研究人员在CX3CR1-GCaMP6s转基因小鼠上建立颞叶癫痫(TLE)的小鼠模型后，通过利用微型化双光子技术进行颞叶双光子钙成像，发现海人酸（KA）诱导后，颞叶皮层小胶质细胞的钙信号显著升高。而通过腹腔注射的方式给与一种GABAB受体拮抗剂CGP52432后，能够在很大程度上抑制这种激活现象，这提示了GAGB能信号在小胶质细胞反应中起作用。为后续证实小胶质细胞的激活清除抑制性突触导致癫痫发生中的神经元超兴奋性现象，打下了坚实的基础。
此项研究不仅深化了癫痫神经免疫机制的理解，也凸显了精准成像工具在神经科学研究中的价值。我们很荣幸能为这一重要研究提供成像技术支持。
【参考文献】
Chen ZP, Zhao X, Wang S, et al. GABA-dependent microglial elimination of inhibitory synapses underlies neuronal hyperexcitability in epilepsy. Nat Neurosci. Published online May 27, 2025. doi:10.1038/s41593-025-01979-2
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