Cell：施旺细胞分泌PGE2促进感觉神经元的兴奋性
时间：2024-09-07
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。