《Scientific Reports》：Anatomical characterisation of somatostatin-expressing neurons belonging to the anterolateral system
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本研究聚焦于脊髓前外侧系统（ALS）中生长抑素（Sst）神经元的解剖特征，通过单核RNA测序等技术，揭示其在疼痛感知中的独特角色，为理解疼痛的复杂神经机制提供新见解。
在疼痛感知的神经网络中，脊髓前外侧系统（ALS）扮演着关键角色，但其内部细胞的异质性以及不同细胞群体在疼痛不同维度中的具体作用一直存在争议。为了深入探索这一问题，英国格拉斯哥大学的研究人员开展了一项针对ALS中生长抑素（Sst）神经元的研究。通过单核RNA测序技术，他们发现ALS中存在5个转录组学群体，其中ALS4群体主要表达Sst基因，且这些神经元主要位于第五层（lamina V）的侧部。进一步的实验表明，这些神经元的轴突主要在同侧上升，并在脊髓中发出侧支，最终投射到包括脑桥旁核内侧（PBil）在内的多个脑干核团以及丘脑的后三角核（PoT）和内侧背核（MD）。研究结果表明，Sst神经元在疼痛的情感-动机维度中可能发挥重要作用，为未来疼痛治疗提供了新的靶点。该研究发表在《Scientific Reports》上，为理解疼痛的神经机制提供了新的视角。
在研究过程中，研究人员主要采用了单核RNA测序技术来对ALS细胞进行分类，通过SstCre小鼠模型来特异性标记和研究ALS4细胞，并利用病毒介导的顺行和逆行示踪技术来揭示这些神经元的轴突投射模式。此外，他们还结合了免疫组化和原位杂交技术来检测神经元的分子标记和定位。
研究背景与意义
疼痛是人体的一种重要保护机制，但过度或慢性疼痛会对生活质量造成严重影响。脊髓前外侧系统（ALS）在疼痛感知中起着核心作用，其神经元将来自身体各部位的感觉信息传递到大脑。然而，ALS神经元的异质性使得理解其在疼痛不同维度（如感觉-运动、情感-动机等）中的具体作用变得复杂。以往的研究由于缺乏特异性分子标记，难以精确区分和研究ALS中的不同神经元群体。本研究通过单核RNA测序技术，首次对ALS神经元进行了详细的分类，并聚焦于表达生长抑素（Sst）的ALS4神经元，揭示了其独特的解剖特征和功能。
研究方法
研究人员利用SstCre小鼠模型，通过向小鼠脊髓注射携带Cre依赖性tdTomato的腺相关病毒（AAV），实现了对Sst神经元的特异性标记和示踪。他们观察到这些神经元的轴突主要在脊髓的同侧上升，并在多个脊髓节段发出侧支，最终投射到脑干的多个核团，包括PBil、NTS等，以及丘脑的PoT和MD核团。此外，通过逆行示踪技术，研究人员还发现这些神经元在L4节段的侧部第五层（lamina V）中占据约75%的比例，且每侧约有120个Sst阳性神经元。
研究结果
Sst神经元的轴突投射
研究人员发现，Sst神经元的轴突主要在同侧上升，这与大多数ALS神经元的对侧投射模式不同。这些轴突在脊髓中发出侧支，覆盖从第五层（lamina V）到第十层（lamina X）的区域，并在脑干的多个核团中形成突触。特别是在PBil核团中，Sst神经元的投射密度最高，表明其在情感-动机维度的疼痛感知中可能发挥重要作用。
Sst神经元与其他分子标记的关系
研究人员还探讨了Sst神经元与其他已知ALS标记物的关系，如Tacr1、Gpr83和Tac1。他们发现，这些标记物在侧部第五层（lamina V）的神经元中也有表达，表明这些神经元可能属于多个分子定义的ALS群体。通过向Tac1Cre小鼠的脊髓注射AAV，研究人员进一步证实了Tac1神经元的轴突也投射到PBil核团，这与Sst神经元的投射模式相似。
研究结论与讨论
本研究揭示了Sst神经元在ALS中的独特解剖特征和功能，强调了其在疼痛情感-动机维度中的潜在作用。这些发现不仅为理解ALS神经元的异质性提供了新的视角，还为开发针对特定疼痛维度的治疗方法提供了新的靶点。此外，研究结果还提示，Sst神经元的同侧投射模式可能对解释人类脊髓前外侧切断术后的疼痛缓解机制有重要意义。未来的研究可以进一步探索Sst神经元在不同疼痛状态下的活动模式，以及其与其他神经元群体的相互作用机制。
