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憑借(jie)感覺神(shen)(shen)經元，人類(lei)得以感知冷熱、疼(teng)痛、觸壓等(deng)(deng)外部刺激。北京師范大學(xue)、廣東省智能科(ke)學(xue)與技術研(yan)(yan)究(jiu)院、中國(guo)科(ke)學(xue)院生物物理研(yan)(yan)究(jiu)所等(deng)(deng)單(dan)位(wei)科(ke)研(yan)(yan)人員合(he)作(zuo)，揭示出感覺神(shen)(shen)經元發育機(ji)制，并基于此構(gou)建了人類(lei)背根(gen)結節類(lei)器(qi)官(guan)，有望為慢性疼(teng)痛等(deng)(deng)疾(ji)病提供新型藥物篩選工(gong)具。研(yan)(yan)究(jiu)成果近日在(zai)國(guo)際學(xue)術期刊《細胞》上(shang)發表。
人(ren)類背根(gen)結(jie)(jie)節位于脊柱旁(pang)，是包含(han)多種感覺(jue)神(shen)經(jing)(jing)元的(de)(de)復雜體(ti)系(xi)。當人(ren)體(ti)皮膚(fu)受到外部刺激時(shi)，神(shen)經(jing)(jing)元末梢產生(sheng)電信(xin)號，電信(xin)號首先傳導(dao)至背根(gen)結(jie)(jie)節，由(you)這(zhe)個區域的(de)(de)多種神(shen)經(jing)(jing)元進行感覺(jue)信(xin)號綜合(he)處理，最終經(jing)(jing)脊髓到達大腦，使人(ren)產生(sheng)相應的(de)(de)感知。然而(er)長期以(yi)來，人(ren)類感覺(jue)神(shen)經(jing)(jing)元的(de)(de)發育機(ji)制如同一個“黑匣子”，科(ke)研人(ren)員(yuan)一直嘗試揭開它的(de)(de)“面紗”。
圖為人類背根結(jie)節(左)和人類背根結(jie)節類器官(guan)(右)的細胞組成對比圖。(受訪者(zhe)供圖)
北(bei)京師范大學心理(li)學部教授吳倩介紹，科研團隊創新利(li)用(yong)單細(xi)胞測序和(he)(he)空間轉錄組技術，分析了(le)人類感覺神經元發(fa)育各階(jie)段(duan)所有(you)細(xi)胞的基因表達，發(fa)現不(bu)同感覺神經元的產生和(he)(he)分化由多層級信號通(tong)路和(he)(he)轉錄因子聯合調控，最終探清(qing)了(le)相關(guan)發(fa)育機制(zhi)。
中國科學院(yuan)院(yuan)士、廣東省智能科學與技術研(yan)究院(yuan)院(yuan)長張旭表示，該(gai)研(yan)究明確了(le)人類(lei)(lei)感覺神(shen)(shen)經(jing)元的多樣(yang)性(xing)(xing)，團隊通過模(mo)擬其(qi)發育機(ji)制，構建了(le)背根結節類(lei)(lei)器(qi)官(guan)(guan)，成功在(zai)體(ti)外模(mo)擬了(le)人類(lei)(lei)感覺神(shen)(shen)經(jing)復雜體(ti)系(xi)的生長發育。“有(you)了(le)這個類(lei)(lei)器(qi)官(guan)(guan)，我們(men)就能在(zai)體(ti)外檢測相關藥物的有(you)效性(xing)(xing)。”
該(gai)團隊成(cheng)員、新(xin)基石研究(jiu)員王曉(xiao)群教授說，未(wei)來將持續深入(ru)研究(jiu)，希望推動這(zhe)一成(cheng)果(guo)從實驗室(shi)走向臨床應用，助力慢(man)性疼痛、瘙癢(yang)癥等疾病的(de)藥物研發，賦(fu)能麻醉鎮痛等醫(yi)學技術的(de)創新(xin)發展。
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