陈根：人脑“大扫除”——大脑如何清理死亡神经元？_风闻

文/陈根

细胞死亡在整个生命过程中普遍存在，且与各种稳态功能有关，如发育组织模式、免疫调节和抵御细胞内感染性病原体。细胞死亡在中枢神经系统不同区域的细胞数量和亚型的发育调节中起着重要作用，也在病毒感染等病理状态中发挥着重要作用。

在哺乳动物的大脑中，小胶质细胞被认为是负责尸体清除的主要吞噬细胞；然而，在某些条件下，星形胶质细胞显示出吞噬能力。具体来说，星形胶质细胞和小胶质细胞是协同作用还是独立作用来清除死亡细胞，或者每个细胞群是否具有特殊功能尚不清楚。此外，介导小胶质细胞、星形胶质细胞和死亡细胞之间复杂的动态相互作用的分子机制还不清楚。

尽管每天都有大量的细胞凋亡，但细胞死亡过程的可视化、吞噬细胞的特殊作用以及体内尸体清除的机制都受到限制。**事实上，**我们的大脑有一个废物处理系统，可以防止死亡和有毒的神经元堵塞我们的生物途径。近日，发表在《Science Advances》上的一项研究中，来自美国耶鲁大学的科学家们在实验室对小鼠进行了测试，并首次成功捕获到了这一过程的视频。

研究人员开发了光化学和病毒方法来诱导活脑中的单个细胞死亡，并将这些方法与活体内光学成像相结合，观察与细胞死亡和尸体清除相关的多细胞胶质反应。这使得研究人员能够追踪特定吞噬细胞群与死亡细胞的精确多细胞相互作用，在活体大脑中具有高时间和空间分辨率。

研究人员观察到，在神经元死亡后星形胶质细胞主要负责细小的结构的清理，小胶质细胞负责胞体和轴突的清理，通过这种高效的合作方式快速清除神经元碎片，创造有利于正常神经元生存的微环境；它们这种合作方式主要依赖于Mertk受体。

研究人员还证明，如果一种胶质细胞由于某种原因错过了死亡的神经元，其他类型的细胞会在废物清理过程中接管它们的角色。这表明胶质细胞之间正在发生某种通信。

另一个有趣的发现是，尽管垃圾清除细胞似乎也知道那里有一个垂死的细胞，但高龄小鼠的大脑清除死亡神经细胞的效率较低。

总的来说，研究人员的数据提供了证据，星形胶质细胞和小胶质细胞以高度协调的方式分配死亡细胞搬运的劳动。因此，调节小胶质细胞-星形胶质细胞的对各种脑疾病的内稳态恢复至关重要，其缺陷可能导致年龄相关性神经退行性变。

这是对未来脑科学的研究提供了一个新角度，可以让科学家们了解随着废物处理系统开始减慢甚至中断，老年人以及那些头部受过创伤的人的大脑是如何开始以各种方式紊乱的，而理解这一过程将会对如何解决脑外伤、中风和其他情况下的脑细胞死亡问题产生新的见解。