憑借感覺(jué)神經(jīng)元，人類(lèi)得以感知冷熱、疼痛、觸壓等外部刺激。北京師范大學(xué)、廣東省智能科學(xué)與技術(shù)研究院、中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所等單位科研人員合作，揭示出感覺(jué)神經(jīng)元發(fā)育機(jī)制，并基于此構(gòu)建了人類(lèi)背根結(jié)節(jié)類(lèi)器官，有望為慢性疼痛等疾病提供新型藥物篩選工具。研究成果近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上發(fā)表。

人類(lèi)背根結(jié)節(jié)位于脊柱旁，是包含多種感覺(jué)神經(jīng)元的復(fù)雜體系。當(dāng)人體皮膚受到外部刺激時(shí)，神經(jīng)元末梢產(chǎn)生電信號(hào)，電信號(hào)首先傳導(dǎo)至背根結(jié)節(jié)，由這個(gè)區(qū)域的多種神經(jīng)元進(jìn)行感覺(jué)信號(hào)綜合處理，最終經(jīng)脊髓到達(dá)大腦，使人產(chǎn)生相應(yīng)的感知。然而長(zhǎng)期以來(lái)，人類(lèi)感覺(jué)神經(jīng)元的發(fā)育機(jī)制如同一個(gè)“黑匣子”，科研人員一直嘗試揭開(kāi)它的“面紗”。

圖為人類(lèi)背根結(jié)節(jié)（左）和人類(lèi)背根結(jié)節(jié)類(lèi)器官（右）的細(xì)胞組成對(duì)比圖。（受訪(fǎng)者供圖）

北京師范大學(xué)心理學(xué)部教授吳倩介紹，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新利用單細(xì)胞測(cè)序和空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)，分析了人類(lèi)感覺(jué)神經(jīng)元發(fā)育各階段所有細(xì)胞的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)不同感覺(jué)神經(jīng)元的產(chǎn)生和分化由多層級(jí)信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄因子聯(lián)合調(diào)控，最終探清了相關(guān)發(fā)育機(jī)制。

中國(guó)科學(xué)院院士、廣東省智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)張旭表示，該研究明確了人類(lèi)感覺(jué)神經(jīng)元的多樣性，團(tuán)隊(duì)通過(guò)模擬其發(fā)育機(jī)制，構(gòu)建了背根結(jié)節(jié)類(lèi)器官，成功在體外模擬了人類(lèi)感覺(jué)神經(jīng)復(fù)雜體系的生長(zhǎng)發(fā)育?！坝辛诉@個(gè)類(lèi)器官，我們就能在體外檢測(cè)相關(guān)藥物的有效性?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)成員、新基石研究員王曉群教授說(shuō)，未來(lái)將持續(xù)深入研究，希望推動(dòng)這一成果從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用，助力慢性疼痛、瘙癢癥等疾病的藥物研發(fā)，賦能麻醉鎮(zhèn)痛等醫(yī)學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。