在大脑的复杂网络中，突触的诞生与消亡是神经发育和可塑性的基石。少突胶质细胞前体（OPCs）在这一过程中扮演着关键角色，它们不仅是未来髓鞘形成细胞的前身，还参与清除不需要的突触，从而精细调控神经网络的连接。尽管科学家们已经认识到OPCs的这一功能，但精确测量它们吞噬突触的能力一直是个挑战。现在，一项新的研究提供了一种创新的方法，让我们能够更清晰地观察和量化这一过程，为我们理解大脑如何自我调整提供了新的线索。

这项研究采用了一种创新的双管齐下的方法来观察OPCs的行为。首先，研究人员利用一种特殊的病毒——腺相关病毒（AAV）——携带一个pH敏感的荧光标记物，这个标记物能够特异性地标记突触。当这些被标记的突触被OPCs吞噬后，由于细胞内部的酸性环境，荧光标记物的颜色会发生变化，从而让研究人员能够追踪突触的命运。基于高置信度共聚焦显微镜检测OPC吞噬情况。

接下来，研究人员采用了流式细胞术这一强大的工具来进行高通量分析。他们从成年小鼠的大脑中分离出OPCs，并通过密度梯度离心法与其他胶质细胞分离。随后，细胞经过两轮染色，一轮针对OPCs特异性的细胞表面标记物，另一轮针对细胞内突触蛋白。通过精心设计的实验流程，研究人员能够收集到大量数据，揭示了OPCs在吞噬突触方面的活跃程度。

研究结果令人兴奋。通过共聚焦显微镜，研究人员观察到OPCs内部有明显的pH敏感突触标记物信号，这表明这些突触正在被OPCs吞噬和降解。而流式细胞术的分析进一步证实了这一点，揭示了大多数OPCs中含有一定量的突触蛋白SYN1，这是突触存在的直接证据。



在上图中，实验组OPCs中SYN1的MFI显著升高，这一发现强调了OPCs在突触清除中的活跃作用。

更有趣的是，研究人员还观察到OPCs在吞噬突触时表现出异质性，一部分OPCs含有较高水平的SYN1，而另一部分则含有较低水平。这种异质性可能反映了OPCs在不同发育阶段或不同脑区中的不同功能状态，为我们提供了关于大脑如何调整其神经网络的更多线索。

这项研究不仅提供了一种新的技术手段来量化OPCs的突触吞噬作用，而且揭示了OPCs在大脑中的复杂功能。这些结果可能对研究神经发育障碍和神经退行性疾病有重要影响，因为在这些疾病中，突触的异常消除可能起着关键作用。随着技术的进一步改进和应用，我们期待能够更深入地了解OPCs在大脑发育和疾病中的作用，为我们提供了一个全新的视角来观察和理解大脑的自我调整过程。


参考文献：Kahng, J.A., Xavier, A.M., Ferro, A. et al. High-confidence and high-throughput quantification of synapse engulfment by oligodendrocyte precursor cells. Nat Protoc (2024). https://doi.org/10.1038/s41596-024-01048-1