Microglia, the brain’s resident macrophages, help to regulate brain function by removing dying neurons, pruning non-functional synapses, and producing ligands that support neuronal survival 1 . Here we show that microglia are also critical modulators of neuronal activity and associated behavioural responses in mice. Microglia respond to neuronal activation by suppressing neuronal activity, and ablation of microglia amplifies and synchronizes the activity of neurons, leading to seizures. Suppression of neuronal activation by microglia occurs in a highly region-specific fashion and depends on the ability of microglia to sense and catabolize extracellular ATP, which is released upon neuronal activation by neurons and astrocytes. ATP triggers the recruitment of microglial protrusions and is converted by the microglial ATP/ADP hydrolysing ectoenzyme CD39 into AMP; AMP is then converted into adenosine by CD73, which is expressed on microglia as well as other brain cells. Microglial sensing of ATP, the ensuing microglia-dependent production of adenosine, and the adenosine-mediated suppression of neuronal responses via the adenosine receptor A 1 R are essential for the regulation of neuronal activity and animal behaviour. Our findings suggest that this microglia-driven negative feedback mechanism operates similarly to inhibitory neurons and is essential for protecting the brain from excessive activation in health and disease. Microglia, the brain’s immune cells, suppress neuronal activity in response to synaptic ATP release and alter behavioural responses in mice.

中文翻译：

---

小胶质细胞对神经元活动的负反馈控制

小胶质细胞是大脑的常驻巨噬细胞，通过去除垂死的神经元、修剪无功能的突触和产生支持神经元存活的配体 1 来帮助调节大脑功能。在这里，我们表明小胶质细胞也是小鼠神经元活动和相关行为反应的关键调节剂。小胶质细胞通过抑制神经元活动来响应神经元激活，而小胶质细胞的消融会放大和同步神经元的活动，导致癫痫发作。小胶质细胞对神经元激活的抑制以高度区域特异性的方式发生，并且取决于小胶质细胞感知和分解细胞外 ATP 的能力，细胞外 ATP 在神经元和星形胶质细胞激活神经元时释放。ATP 触发小胶质细胞突起的募集，并被小胶质细胞 ATP/ADP 水解胞外酶 CD39 转化为 AMP；然后 AMP 被 CD73 转化为腺苷，在小胶质细胞和其他脑细胞上表达。小胶质细胞对 ATP 的感知、随后的小胶质细胞依赖性腺苷的产生以及腺苷介导的通过腺苷受体 A 1 R 对神经元反应的抑制对于调节神经元活动和动物行为至关重要。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。然后 AMP 被 CD73 转化为腺苷，在小胶质细胞和其他脑细胞上表达。小胶质细胞对 ATP 的感知、随后的小胶质细胞依赖性腺苷的产生以及腺苷介导的通过腺苷受体 A 1 R 对神经元反应的抑制对于调节神经元活动和动物行为至关重要。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。然后 AMP 被 CD73 转化为腺苷，在小胶质细胞和其他脑细胞上表达。小胶质细胞对 ATP 的感知、随后的小胶质细胞依赖性腺苷的产生以及腺苷介导的通过腺苷受体 A 1 R 对神经元反应的抑制对于调节神经元活动和动物行为至关重要。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。随后的小胶质细胞依赖性腺苷产生，以及腺苷介导的通过腺苷受体 A 1 R 对神经元反应的抑制对于调节神经元活动和动物行为至关重要。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。随后的小胶质细胞依赖性腺苷产生，以及腺苷介导的通过腺苷受体 A 1 R 对神经元反应的抑制对于调节神经元活动和动物行为至关重要。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。我们的研究结果表明，这种由小胶质细胞驱动的负反馈机制与抑制性神经元的作用相似，对于保护大脑免受健康和疾病的过度激活至关重要。小胶质细胞是大脑的免疫细胞，可抑制神经元对突触 ATP 释放的反应，并改变小鼠的行为反应。