人类上行神经感觉通路集合体模型‘Human...

人类上行神经感觉通路集合体模型
‘Human assembloid model of the ascending neural sensory pathway’

躯体感觉通路将疼痛,触觉,瘙痒和身体部位运动等关键信息从周围器官传递到中枢神经系统.尽管人们迫切的需要了解这些通路的集合机制,并以此开发针对疼痛的疗法.但临床转化仍充满挑战.这可能与物种特异性以及多突触通路体外模型的缺乏有关.

这篇论文的研究者建立了一个人类上行躯体感觉组装体 (hASA),这是由人类多能干细胞生成的四部分集合体.它整合了躯体感觉,脊髓,丘脑和皮层类器官,以模拟脊髓丘脑通路.转录组分析证实了该回路关键细胞类型的存在.通过狂犬病毒追踪和钙成像显示,感觉神经元连接到脊髓背侧神经元,而脊髓背侧神经元又连接到丘脑神经元.在受到有毒化学刺激后,hASA 的钙成像显示了同步反应.此外,细胞外记录和成像揭示了整个集合体中的同步活动.值得注意的是,导致人体对疼痛不敏感的钠通道NaV1.7缺失,会破坏hASA之间的同步性.相比之下,与极度疼痛障碍相关的获得功能SCN9A变异则诱导其超同步性.这些实验证明了功能性集合人类感觉通路基本组成部分的能力,这可以加速研究者对感觉回路的理解,并促进治疗发展.

作者Ji-il Kim, Kent Imaizumi, Ovidiu Jurjuț, Kevin W. Kelley, Dong Wang, Mayuri Vijay Thete, Zuzana Hudacova, Neal D. Amin, Rebecca J. Levy, Grégory Scherrer & Sergiu P. Pașca  发表于Nature