大人の脳で新たに生まれたニューロン(神経細胞)は、ほかのニューロンとシナプスという構造によりつながることで神経回路を形成する。しかし、シナプスの数を調節し適切に保つしくみは、これまで明らかとなっていなかった。

 名古屋市立大学、生理学研究所、東京薬科大学などによる今回の研究では、ミクログリアという細胞が余分なシナプスを「食べる」ことでこの役割を果たしていることを初めて突き止めた。ミクログリアは余分なものを貪食する働きをもっているが、シナプスにおいては、表面に現れたホスファチジルセリン(PS)という分子が目印となって適切にミクログリアに貪食されることがわかった。通常は細胞膜の内側に存在するPSが、情報の入力の弱いシナプスでは表面に露出しており、これによってミクログリアに余分なシナプスとして認識され、食べられる(除去される)ことが明らかになったとしている。

 ミクログリアがPSを認識できないようにPSをマスクした遺伝子改変マウスの観察では、ミクログリアがシナプスをうまく貪食できず、結果として余分なシナプスが残ってニューロンに電気生理学的な異常が現れることが見出された。つまり、ミクログリアによるPSが表面に出たシナプスの貪食は、シナプスが成熟し正常な神経回路を形成するために必要であり、脳機能にとって重要であることも示されたといえる。

 本成果は、ミクログリアやシナプス密度の異常との関連が明らかとなっている自閉症などの脳疾患の治療法開発にも貢献する可能性がある。本研究論文の筆頭著者である榑松千紘さんは、名古屋市立大学医学部4年生(論文掲載時)であり、今後の活躍が期待される次世代研究者だ。

論文情報:【Journal of Experimental Medicine】Synaptic pruning of murine adult-born neurons by microglia depends on phosphatidylserine

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