一項關(guān)于人類神經(jīng)細(xì)胞與動物細(xì)胞有何不同的調(diào)查，為德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校高級疼痛研究中心(CAPS)的研究人員提供了重要線索，以尋求更有效的慢性疼痛治療方法。
TedPriceBS'97博士是行為與腦科學(xué)學(xué)院(BBS)的AshbelSmith神經(jīng)科學(xué)教授和CAPS主任，他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊正在分析傷害感受器(疼痛感應(yīng)神經(jīng)細(xì)胞)如何產(chǎn)生疼痛的起源。在人類背根神經(jīng)節(jié)(DRG)神經(jīng)元中。普萊斯是一項研究的共同通訊作者，該研究刊登在2月16日的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志的封面上，該研究描繪了這些細(xì)胞中產(chǎn)生的信使RNA(mRNA)鏈的全部范圍——稱為轉(zhuǎn)錄組的一組。
由于mRNA是可以翻譯成蛋白質(zhì)的基因的單鏈拷貝，因此這些發(fā)現(xiàn)使神經(jīng)科學(xué)家能夠更好地了解哪些基因在DRG神經(jīng)元中表達(dá)。該研究還強(qiáng)化了研究人體組織(而不是動物細(xì)胞)在尋找疼痛治療方面的價值。
DRG神經(jīng)元是聚集在脊柱底部附近的特化神經(jīng)細(xì)胞。由于缺乏可用于研究的這些細(xì)胞，以前對這些來自人類的細(xì)胞所做的工作很少。
“我們是該國為數(shù)不多的能夠獲得專門用于研究的人類供體DRG組織的群體之一，”神經(jīng)科學(xué)研究科學(xué)家、該論文的共同第一作者StephanieShiers博士19年說。
Shiers先前的研究從廣義上證明了小鼠和人類的傷害感受器之間存在顯著差異。這項工作解釋了為什么在老鼠身上成功的疼痛治療在人類身上失敗了。
“這篇論文是下一步，清楚地展示了這些差異的巨大規(guī)模，”普萊斯說。“許多人在老鼠身上研究的一整套傷害感受器在人類身上沒有發(fā)現(xiàn)。人類中有一些亞型，即使在非人類靈長類動物中也不存在。
“并不是說我們應(yīng)該放棄所有現(xiàn)有的非人類疼痛模型。但有些真的很好，而另一些則不是，這取決于你想研究什么。當(dāng)談到疼痛的這方面時，我們的工作顯示了哪個是哪個。"
為了分析背根節(jié)組織樣本中的所有基因活性，研究小組使用了一種稱為空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)的先進(jìn)技術(shù)，與單細(xì)胞RNA測序相比，該技術(shù)具有增強(qiáng)的能力。
“很難同時獲得我們使用的人體組織和技術(shù)，”該研究的共同第一作者和共同通訊作者、CAPS研究員DianaTavares-Ferreira博士說。“空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)使我們能夠克服這些神經(jīng)元的大尺寸，并在一定程度上確定基因在人類傷害感受器中的表達(dá)位置和方式。
“我們的主要目標(biāo)是全面表征人類DRG神經(jīng)元的整個轉(zhuǎn)錄組，因為為尋找新的疼痛治療靶點所做的大部分工作都是在小鼠身上進(jìn)行的。我們的結(jié)果有助于闡明為什么這些努力難以產(chǎn)生結(jié)果。”
Price說，通過描述人類DRG中存在的神經(jīng)元類型并詳細(xì)說明它們的基因表達(dá)，該團(tuán)隊可以更好地了解每個基因的生理功能。
“有了這些知識，任何人不僅可以使用我們的數(shù)據(jù)來尋找他們以前無法尋找的藥物目標(biāo)，而且在某些情況下，我們現(xiàn)在也根本不需要使用老鼠。我們可以使用人類信息，“他說。
普萊斯稱消除對動物模型的依賴是“一個根本性的改變”，因為它允許科學(xué)家探索任何細(xì)胞類型如何與人類周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的任何神經(jīng)元相互作用。
“我們現(xiàn)在能夠以更具體的方式開發(fā)疼痛療法，并以不同的方式思考慢性疼痛如何在人們身上發(fā)生，”普萊斯說。“我希望我們的發(fā)現(xiàn)可以改變?nèi)藗冊谖覀冾I(lǐng)域進(jìn)行研究的方式。這是我們將使用的路線圖，歡迎其他人效仿。”
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