一項新的研究發現了小膠質細胞（大腦的免疫細胞）的一個子集在早期大腦發育、認知和記憶中發揮的重要作用。這一發現讓我們對這些細胞的工作方式有了更好的了解，並可能為阿爾茨海默病等神經退行性疾病的新療法鋪平道路。

研究人員已經確定了小膠質細胞的一個子集，即大腦的免疫細胞，稱為ARG1+小膠質細胞（此處以黃色顯示），周圍是普通的小膠質細胞（紅色）。

小膠質細胞是中樞神經系統中最突出的免疫細胞，約佔大腦中細胞的10%。當出現問題時，如感染或炎症，它們是第一個做出反應的細胞。

在健康的大腦中，小膠質細胞非常活躍，不斷在大腦周圍移動以檢查其功能組織（實質）。它們調節大腦發育，幫助維持神經元網絡和修復損傷。但功能失調的小膠質細胞與腦部疾病有關，從阿爾茨海默氏症等神經退行性疾病到腦腫瘤。

由芬蘭赫爾辛基大學的研究人員領導的團隊與瑞典卡羅林斯卡醫學院和西班牙塞維利亞大學合作，對小鼠的小膠質細胞進行了仔細的研究，發現並非所有的小膠質細胞都發揮相同的功能。

該研究的主要作者Vassilis Stratoulias說：”認知和記憶是使我們成為人類的關鍵組成部分，而小膠質細胞對於正常的大腦發育和功能是必要的。認知能力下降是神經退行性疾病和精神疾病的一個共同特徵，如阿爾茨海默氏症和帕金森氏症、精神分裂症和抑鬱症。”

該團隊已經了解小膠質細胞在大腦疾病中的重要作用，但希望通過在分子水平上分析這些細胞來進一步了解。

該研究的共同作者之一Mikko Airavaara說：”小膠質細胞幾乎參與了所有的大腦病變，使它們成為新型藥物靶點和創新治療方法的主要候選者。了解這些細胞的基本生物學特性將是產生藥物開發新方向的途徑，以治療目前無法治療的大腦疾病。”

利用先進的成像技術，研究人員對小鼠的大腦進行了研究，發現了一個叫做ARG1+小膠質細胞的亞群，它們表達精氨酸酶-1（ARG1）。ARG1+小膠質細胞在早期發育過程中被大量發現，而在成年小鼠中則較少，這使研究人員得出結論，它們對大腦發育和神經元通路的形成至關重要。

研究人員指出，ARG1+小膠質細胞的形狀與不表達ARG1的小膠質細胞沒有明顯的不同，他們說，這解釋了為什麼ARG1+小膠質細胞以前沒有被研究。儘管他們的外表相同，但當研究人員比較ARG1+和ARG陰性小膠質細胞之間的RNA譜時，他們發現在分子水平上有明顯的差異。

重要的是，他們發現ARG1+的小膠質細胞被發現在大腦的特定區域，主要在基底前腦，一個由神經元連接到海馬的區域，在學習和記憶中起著重要作用。缺乏ARG1酶的小鼠不太願意探索新環境，研究人員說這表明了認知上的缺陷。

當研究人員敲除小鼠體內的ARG1基因時，他們注意到一個有趣的基於性別的差異。在缺乏ARG1+小膠質細胞的雌性小鼠中，長期記憶出現了實質性的損害，而在雄性小鼠中沒有看到。這一發現與在人類身上觀察到的情況一致：女性患阿爾茨海默病的可能性是男性的兩倍。

雖然近年來小膠質細胞普遍成為阿爾茨海默病發展的關鍵，但在該疾病與ARG1+小膠質細胞之間建立聯繫之前，還需要進一步研究。無論如何，這項研究的發現使人們對神經退行性疾病和一般腦部疾病的基礎機制有了更多的了解，並為開發新的治療方法打開了大門。

該研究的通訊作者Bertrand Joseph說：”除了提供對大腦發育和小膠質細胞多樣性對此的貢獻的更好理解外，該研究還可以提供關於如何管理神經發育障礙或神經退行性疾病的新線索，這些疾病呈現出認知的成分，而且往往在男性和女性之間存在差異。”