Cell:施旺细胞分泌PGE2促进感觉神经元的兴奋性 |
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首先研究人员首先使用磁珠分选技术获得了高度纯化的背根神经节(DRG),发现在缺乏 施旺细胞的情况下,发育中的DRG神经元表现出低兴奋性,难以产生动作电位。然而,将施旺细胞分泌的因子(SCCM)添加到培养基中,可以显著提高神经元的兴奋性和钠通道(NaVs)的表达水平。研究人员使用分子量分级和质谱分析确定了 SCCM 中的关键因子是 PGE2,而不是其他前列腺素(如 PGD2)。PGE2 处理可以像 SCCM 一样提高神经元NaVs的表达水平,并降低动作电位的触发阈值。阻断 PGE2 受体(EP1-4)的信号通路可以阻断 SCCM 和 PGE2 对神经元兴奋性的促进作用。
施旺细胞表达Ptges3基因,该基因编码PGE2合成酶。研究人员发现敲除 Ptges3的施旺细胞无法产生 PGE2,也无法提高神经元的兴奋性。在Ptges3敲除小鼠中,NaVs 的表达水平降低,导致神经元兴奋性下降。进一步的scRNA-seq 分析显示,Ptges3敲除小鼠中所有 DRG 神经元亚型的基因表达都有变化,但疼痛感觉神经元和本体感觉神经元受影响最大。这些亚型中 NaVs和成熟神经元标志物的表达水平降低,表明其成熟受到抑制。
Ptges3敲除小鼠表现出对热痛和机械痛的敏感性降低,以及对炎症性疼痛的反应减弱,这些行为缺陷与本体感觉功能的缺失相关。此外,研究人员发现在Ptges3敲除小鼠中,副交感神经元的 NaVs 表达也降低。在培养的视网膜神经节细胞神经元中,PGE2 也能提高 NaVs 的表达。这表明 PGE2 可能广泛调节神经系统中的神经元兴奋性。图1 施旺细胞分泌的 PGE2 促进发育中感觉神经元的兴奋性(Credit: Cell)
总之,这项研究表明,施旺细胞通过分泌 PGE2 来促进感觉神经元的兴奋性和成熟,这是施旺细胞功能的一个新的方面。此外,该研究还确定了 PGE2 作为一种新的神经发育信号分子,这与它在炎症和疼痛中的已知作用不同。这些研究结果可能有助于理解神经系统疾病中兴奋性调节的异常,并为开发新的治疗方法提供线索。
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