加州大学戴维斯分校科学家的一项最新研究表明，一种免疫系统蛋白分子能调控大脑神经元之间突触连接的数量。这也显示出，在人们的免疫能力、感染疾病和精神状态，如精神分裂、孤独症之间可能存在着某种关联。相关研究发表在2月27日出版的《自然·神经科学》上。
加州大学戴维斯分校神经病与神经生物学、生理与行为学院副教授金伯利·麦卡利斯特解释说，精神分裂、孤独症以及其他精神错乱等神经疾病与脑神经连接的改变有关，这些改变影响了大脑正确处理信息的能力。“某些免疫基因和免疫失调也和孤独症和精神分裂有关系，根据我们的研究，大脑中免疫分子的形成可能会改变脑神经的连通性。”
他们研究的是一种名为主要组织相容性复合物I型（MHC type I）的蛋白质。10年前人们就发现，在出生后较晚时的大脑发育关键期，MHC-I型蛋白质与突触连接的消除有关。而新研究发现了MHC-I型蛋白质的另一项功能，它还能在出生后早期的大脑发育期间建立起神经元的连接。
无论是啮齿类动物还是人类，MHC-Ⅰ型蛋白质在每个个体之间都不同，免疫系统以此来区分出“自己”和“异己”，从而在防御癌症、抵抗病毒感染以及排斥移植器官等方面发挥着重要作用。
研究小组在出生后较早发育期的小鼠年轻的脑细胞中发现了MHC-I型分子，并对其功能进行了检测，同时研究在小鼠神经元表面MHC-I型分子的水平不同会对神经元造成何种影响。他们发现，当脑细胞表面这种分子密度增加时，神经元与相邻脑细胞的突触连接就会下降；反过来，当分子水平下降，突触连接会增加。
“由于MHC-I型蛋白质的作用，突触密度受到了影响。”麦卡利斯特解释说，这些免疫蛋白不仅能调控突触密度，它们还能平衡年轻脑细胞的兴奋和抑制，这种性质是大脑信息处理和可塑性的关键。神经活跃性调控着脑中MHC-I型蛋白质的表达，而MHC-I型蛋白质也调控着神经活跃性转变为突触连接的能力。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原文出处：
Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.2764
MHCI negatively regulates synapse density during the establishment of cortical connections
Marian W Glynn,1, 2 Bradford M Elmer,1, 3 Paula A Garay,1, 3 Xiao-Bo Liu,1 Leigh A Needleman,1 Faten El-Sabeawy1 & A Kimberley McAllister1
Major histocompatibility complex class I (MHCI) molecules modulate activity-dependent refinement and plasticity. We found that MHCI also negatively regulates the density and function of cortical synapses during their initial establishment both in vitro and in vivo. MHCI molecules are expressed on cortical neurons before and during synaptogenesis. In vitro, decreasing surface MHCI (sMHCI) on neurons increased glutamatergic and GABAergic synapse density, whereas overexpression decreased it. In vivo, synapse density was higher throughout development in β2m?/? mice. MHCI also negatively regulated the strength of excitatory, but not inhibitory, synapses and controlled the balance of excitation and inhibition onto cortical neurons. sMHCI levels were modulated by activity and were necessary for activity to negatively regulate glutamatergic synapse density. Finally, acute changes in sMHCI and activity altered synapse density exclusively during early postnatal development. These results identify a previously unknown function for immune proteins in the negative regulation of the initial establishment and function of cortical connections.
