Science子刊封面：绘制人类感觉神经元图

一项关于人类感觉神经元与动物神经元区别的研究为研究人员寻找更有效的慢性疼痛治疗方法提供了重要线索。研究人员正在分析人类背根神经节（DRG）神经元中痛觉感受器如何产生疼痛的起源，绘制这些细胞中产生的信使RNA链的完整转录组。

　　

一项关于人类神经细胞与动物细胞的区别的研究已经为达拉斯德克萨斯大学高级疼痛研究中心（CAPS）的研究人员提供了重要线索，以寻求更有效的治疗慢性疼痛的方法。

Ted Price博士是行为和脑科学学院（BBS）的阿什贝尔·史密斯（Ashbel Smith）神经科学教授兼CAPS主任，他领导的团队正在分析人类背根神经节（DRG）神经元中痛觉感受器（痛觉神经细胞）如何产生疼痛的起源。Price是2月16日出版的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）封面上一项研究的合著者，该研究绘制了这些细胞中产生的信使RNA（mRNA）链的完整范围——一种称为转录组的组。

由于mRNA是一个可以翻译成蛋白质的基因的单链拷贝，这一发现使神经科学家能够更好地了解哪些基因在DRG神经元中表达。这项研究还强调了研究人类组织——而不是动物细胞——在寻找疼痛治疗方法方面的价值。

DRG神经元是聚集在脊柱底部附近的特殊神经细胞。由于缺乏可供研究的细胞，以前很少有人对这些来自人类的细胞进行研究。

神经科学研究科学家、论文联合第一作者Stephanie Shiers博士说：“我们是美国为数不多的能够获得专门用于研究的人类供者DRG组织的团体之一。”

Shiers之前的研究从广义上证明了小鼠和人类的伤害感受器之间存在显著差异。这项工作解释了为什么在小鼠身上成功的疼痛治疗方案在人类身上失败。

Price说：“这篇论文是下一步，清楚地展示了这些差异的深远程度。许多人在小鼠身上研究的一整套伤害感受器在人类身上都没有发现。在人类身上有一些亚型，甚至在非人灵长类动物身上也不存在。

“这并不是说我们应该放弃所有现有的非人类疼痛模型。但根据你想研究的内容，有些模型真的很好，而另一些则不好。当涉及到疼痛的这一方面时，我们的工作表明了哪个是哪个。”

为了分析DRG组织样本中的所有基因活性，研究团队使用了一种称为空间转录组学的先进技术，与单细胞RNA测序相比，该技术具有更强的能力。

Diana Tavares Ferreira说：“我们很难同时获得我们使用的人体组织和技术。”她也是该研究的第一作者和通讯作者之一，也是CAPS研究员。“空间转录组学使我们能够克服这些神经元的巨大规模，并在一定程度上确定基因在人类伤害感受器中的表达位置和方式。

“我们的主要目标是全面描述人类DRG神经元的整个转录组，因为已经在小鼠身上进行了大量寻找新疼痛治疗靶点的工作。我们的结果有助于澄清为什么这些努力难以产生结果。”

Price说，通过描述人类DRG中存在的神经元类型并详细描述它们的基因表达，研究小组对每个基因的生理功能有了更好的了解。

他说：“有了这些知识，不仅任何人都可以利用我们的数据寻找他们以前找不到的药物靶点，而且在某些情况下，我们现在根本不需要使用鼠。我们可以利用人类的信息。”

Price称，消除对动物模型的依赖是“一个根本性的改变”，因为这使科学家能够探索任何细胞类型如何与人类周围神经系统中的任何神经元相互作用。

Price说：“我们现在能够以一种更具体的方式开发疼痛疗法，并思考慢性疼痛是如何以不同的方式发生在人们身上的。我希望我们的发现能改变人们在我们领域的研究方式。这是我们将使用的路线图，欢迎其他人效仿。”

Diana Tavares-Ferreira, Stephanie Shiers, Pradipta R. Ray, Andi Wangzhou, Vivekanand Jeevakumar, Ishwarya Sankaranarayanan, Anna M. Cervantes, Jeffrey C. Reese, Alexander Chamessian, Bryan A. Copits, Patrick M. Dougherty, Robert W. Gereau, Michael D. Burton, Gregory Dussor, Theodore J. Price. Spatial transcriptomics of dorsal root ganglia identifies molecular signatures of human nociceptors. Science Translational Medicine, 2022; 14 (632) DOI: 10.1126/scitranslmed.abj8186