利用单细胞质谱仪探索体感系统的发育

人类感知触觉信息，包括压力、疼痛、瘙痒、温度、振动和运动，这要归功于位于大脑和脊髓中的复杂神经元网络。这个网络，被称为体感系统，现在已知由位于背根神经节 (DRG) 和脊髓中的几个不同的成熟神经元群组成。

虽然过去对小鼠的研究已经确定了特定类型的感觉神经元群及其可能的功能，但对这些神经元随着时间的推移发育和承担不同功能的过程仍然知之甚少。更好地理解这些过程最终可能有助于收集有关某些发育性感觉障碍的神经基础的宝贵见解，例如先天性对疼痛的无汗症(一种以无法感觉到疼痛和温度为特征的疾病)和自闭症谱系障碍(ASD)。

夏洛茨维尔艺术与科学学院和弗吉尼亚大学的研究人员最近开展了一项研究，使用一种称为单细胞质谱流式细胞术的技术探索体感系统发育过程中发生的变化。他们的发现发表在《自然神经科学》( Nature Neuroscience ) 上，揭示了 DRG(脊神经的背根)中体感神经元的成熟和分化。

“我们最近的研究建立在与体感神经系统发育相关的数十年工作的基础上，”开展该研究的研究人员之一克里斯托弗·德普曼 (Christopher Deppmann) 告诉 MedicalXpress。“我们想证明通常需要数年才能完成的分析现在可以在几周或几个月内完成。”

Deppmann 和他的同事对发育中的雌雄小鼠的 DRG 进行了分析，每天收集从它们出生前到出生后第四天的样本。他们使用单细胞质谱流式细胞术分析了样本，这是一种评估单个细胞独特特征的强大技术。这种技术使他们能够测量近 300 万个细胞并分析它们的特征。

“我们优化了质谱流式细胞术，这是一种相对较新的技术，用于测量数百万神经细胞中的蛋白质，从而为主要和稀有细胞类型提供前所未有的分子和时间分辨率，”Deppmann 解释说。“我们的结果为神经元质谱流式细胞术提供了第一个概念证明，这应该为神经系统其他区域的蛋白质组学分析打开大门。”

通过他们的分析，德普曼和他的同事们能够描述 30 种分子上不同的体感神经胶质状态和 41 种神经元状态，跨越他们收集样本的不同发育阶段。然后他们还确定了一些神经营养因子受体(即神经营养因子结合生长因子受体)，这些受体可能在体感细胞的分化(即决定它们成熟后的功能)中发挥关键作用。

有趣的是，研究人员发现他们的发现与过去使用 RNA 分析方法的研究有部分不同。这突出了收集蛋白质水平测量值以更好地了解功能性细胞状态和神经元随时间发展的重要性。

Deppmann 和他的同事收集的结果为了解 DRG 中体感细胞的成熟及其独特的发育阶段提供了新的有价值的见解。将来，他们的工作可以促进更多地使用单细胞质谱流式细胞术来分析体感组织。

“我们现在计划使用我们论文中展示的相同方法来解决与感觉神经元发育相关的基本问题(例如，男性/女性差异，炎症信号的影响)并开始研究其他发育图谱(例如大脑)，”Deppmann 补充说.

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