PNAS：郭伟翔团队发现成年神经干细胞通过MERTK介导海马突触消除以维持回路稳态

2026-01-26 14:27
来源：100医药网
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尽管放射状胶质样神经干细胞（rNSCs）在成年大脑的特定区域终生产生功能性神经元，但其功能并不仅限于神经发生。近期研究表明，rNSCs的突起可接近和/或包裹突触。然而，这些突起在突触处的功能尚不清楚。

2026年1月7日，中国科学院遗传与发育生物学研究所郭伟翔独立通讯在PNAS在线发表题为Adult neural stem cells mediate hippocampal synapse elimination for circuit homeostasis through MERTK的研究论文。该研究揭示了rNSCs在成年海马中主动吞噬突触的作用。

在rNSCs中缺失吞噬受体MERTK的小鼠表现出兴奋性突触清除减少、突触可塑性缺陷以及海马学习记忆形成受损，但其神经发生正常。此外，作者发现rNSCs依赖MERTK的兴奋性突触吞噬作用参与了自主运动诱导的认知增强。综上所述，作者的数据表明，rNSCs通过MERTK清除成年海马中不必要的兴奋性突触连接，从而以独立于神经发生的方式维持神经环路连接与认知功能。

神经发生是指从放射状胶质样神经干细胞（rNSCs）生成功能性神经元的发育过程，该过程在成年哺乳动物大脑的特定区域中持续终生。这一过程对维持大脑稳态与可塑性至关重要，并参与学习/记忆及情感行为的调控。在成年海马体的齿状回（DG）中，rNSCs具有独特的形态学特征，使其与周围细胞区分开来。

其特征表现为一类细胞群体，其浓密的放射状突起从颗粒细胞层延伸至内分子层，并与局部血管、突触及星形胶质细胞形成多种接触。在这一特殊微环境中，源自神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞以及血管的信号共同调控成年神经发生过程。反之，rNSCs本身也作为功能性微环境，调控周围细胞的行为与功能，例如新生神经元的发育与小胶质细胞的活动，这表明rNSCs在大脑中的作用不仅限于作为祖细胞池，还具有更广泛的功能。

除神经发生外，大脑稳态的维持还需要通过吞噬作用清除凋亡细胞残骸及冗余突触，这一过程已知由小胶质细胞和星形胶质细胞共同执行。在成年大脑中，小胶质细胞不仅是免疫效应细胞，也是高效的吞噬细胞。一般认为，小胶质细胞通过主动吞噬来消除突触，该过程常被称为“小胶质细胞介导的突触修剪”。

然而，研究表明小胶质细胞仅负责部分突触修剪。近期研究证实，星形胶质细胞通过吞噬受体MEGF10与MERTK（MER酪氨酸激酶）主动吞噬突触，从而支持认知功能。因此，吞噬作用介导的突触重塑对于突触连接及大脑功能至关重要。

rNSCs在成年海马齿状回（DG）中表现出活跃的吞噬作用（图片源自PNAS）

除作为祖细胞池外，rNSCs还表达与吞噬通路相关的基因，包括吞噬受体（Mertk与Axl），并表现出意料之外的吞噬活性。rNSCs的吞噬活性是一个主动过程，依赖于细胞骨架的动态变化以及对磷脂酰丝氨酸“吃我”信号的识别，并可被维生素K依赖性因子蛋白S所激活。鉴于rNSCs表达吞噬受体，且其精细突起以类似于星形胶质细胞突起的方式包绕局部突触，作者推测它们可能通过吞噬通路介导成年海马体中的突触消除。

原文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.2517096123