[所屬分類(lèi):行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2024-11-21] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

科學(xué)家構(gòu)建人類(lèi)背根神經(jīng)節(jié)類(lèi)器官
作者：孟凌霄      來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所新基石研究員王曉群課題組、廣東省智能科學(xué)與技術(shù)研究院張旭院士課題組和北京師范大學(xué)吳倩課題組合作，深入解析了人類(lèi)背根神經(jīng)節(jié)（DRG）發(fā)育過(guò)程中調(diào)控多種感覺(jué)神經(jīng)元分化的多層級(jí)信號(hào)通路，并成功構(gòu)建了人類(lèi)DRG類(lèi)器官模型。相關(guān)論文于11月12日發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。
背根神經(jīng)節(jié)是感覺(jué)神經(jīng)元的聚集地，負(fù)責(zé)傳遞感覺(jué)信號(hào)。神經(jīng)嵴細(xì)胞（NCC）可以分化為DRG中的多種感覺(jué)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，這一過(guò)程需要特定信號(hào)分子和轉(zhuǎn)錄因子的精細(xì)調(diào)控。以往研究多基于小鼠模型，但人類(lèi)感覺(jué)神經(jīng)元在亞型和功能基因表達(dá)上與小鼠存在差異。
為構(gòu)建人類(lèi)DRG類(lèi)器官模型，研究團(tuán)隊(duì)使用TF-seqFISH技術(shù)解析人類(lèi)胚胎DRG發(fā)育。他們發(fā)現(xiàn)NCC在關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生兩種未特定分化的感覺(jué)神經(jīng)元（uSN1和uSN2），這些神經(jīng)元受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控，分別分化為大直徑和小直徑的感覺(jué)細(xì)胞，形成感覺(jué)神經(jīng)元的多樣性。
基于這些發(fā)現(xiàn)，研究人員通過(guò)時(shí)序性加入信號(hào)因子，成功構(gòu)建了功能性背根神經(jīng)節(jié)類(lèi)器官（hDRGOs）。這些類(lèi)器官?gòu)?fù)現(xiàn)了多能干細(xì)胞至感覺(jué)神經(jīng)元的分化過(guò)程，包括DRG中的三類(lèi)主要感覺(jué)神經(jīng)元。這些神經(jīng)元在發(fā)育軌跡、基因表達(dá)和生理響應(yīng)上均與人類(lèi)DRG相似。
通過(guò)比較人類(lèi)和小鼠的感覺(jué)神經(jīng)元發(fā)育，研究人員發(fā)現(xiàn)兩者在發(fā)育進(jìn)程、基因表達(dá)譜和細(xì)胞亞型上存在差異。他們還發(fā)現(xiàn)人類(lèi)DRG中特異富集的傷害感受器亞型，這種細(xì)胞在發(fā)育和成年DRG中都存在，并在hDRGOs中得到復(fù)現(xiàn)。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這類(lèi)感覺(jué)神經(jīng)元可被辣椒素特異激活。
這項(xiàng)研究不僅為人類(lèi)胚胎背根神經(jīng)節(jié)研究提供了重要的時(shí)空轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，還成功建立了人類(lèi)背根神經(jīng)節(jié)類(lèi)器官模型。這一模型對(duì)于研究感覺(jué)神經(jīng)元發(fā)育和相關(guān)疾病具有重要意義，為未來(lái)的研究提供了新的工具和視角。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.10.023
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