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供應大腸的脊神經(jīng)節（DRG）神經(jīng)元的特性尚未明確定義，這阻礙了我們對其在正常生理和胃腸道（GI道）疾病中作用的理解。
近日，研究報道了具有多樣化形態(tài)和生理特性的被基因定義的大腸內神經(jīng)元子集。相關(guān)研究發(fā)表在《Cell》上，文章標題為：“DRG afferents that mediate physiologic and pathologic mechanosensation from the distal colon."。
結腸的機械感知對于水的重吸收、胃腸道內的運動(dòng)性、排便，以及在病理性擴張下的疼痛感知都至關(guān)重要。這些對大腸作出反應的感覺(jué)神經(jīng)元是存在于脊神經(jīng)節（DRG）中的胃腸道外神經(jīng)元，稱(chēng)為DRG傳入神經(jīng)元。除了為內部器官提供神經(jīng)供應外，DRG傳入神經(jīng)元還為皮膚提供感覺(jué)神經(jīng)支配，在那里它們已經(jīng)得到廣泛研究。低閾值機械感受器（LTMRs）對輕微、無(wú)害的機械力作出反應，而高閾值機械感受器（HTMRs）則在較高的機械力下開(kāi)始作出反應，并且有時(shí)（雖然并非總是）編碼力量到有害范圍內。皮膚DRG傳入神經(jīng)元還可以根據傳導速度、對持續皮膚壓痕的適應速率、形態(tài)和遺傳多樣性進(jìn)行細分，這些特征已被用于創(chuàng )建標記和操縱亞型的小鼠基因工具。
基于體外生理記錄、解剖學(xué)或遺傳學(xué)分析，已將腸道內的DRG傳入神經(jīng)元進(jìn)行分類(lèi)。具體來(lái)說(shuō)，結腸DRG傳入神經(jīng)元被定義為對低或高機械力的探測、粘膜刺激和環(huán)周壁伸展的反應，并且它們的傳導速度位于Aδ-或C纖維范圍內。此外，通過(guò)順行示蹤，還發(fā)現了一系列形態(tài)上不同的大腸內DRG神經(jīng)元類(lèi)型。其中包括包繞肌間神經(jīng)節細胞的終末（神經(jīng)節內靜脈瘤狀終末[IGVEs]）；分支進(jìn)入環(huán)狀或縱向肌層的終末（肌內數組[IMAs]）；以及終止于粘膜下層、貫穿粘膜或與血管相關(guān)聯(lián)的終末。大部分供應結腸的DRG神經(jīng)元表達鈣調素基因相關(guān)肽（CGRP）α，由Calca編碼，因此被歸類(lèi)為肽能神經(jīng)元。
供應皮膚的肽能DRG傳入神經(jīng)元具有Aδ或C纖維，可以對辣椒素、芥末油、瘙癢原等化學(xué)物質(zhì)和/或高壓力機械刺激作出反應。對有害刺激的反應，包括超生理性擴張和炎癥，是結腸DRG傳入神經(jīng)元的一個(gè)重要且臨床相關(guān)的功能。結腸內的炎癥會(huì )導致對結腸擴張的行為和生理過(guò)敏，但是介導這種反應的DRG傳入神經(jīng)元亞型的身份尚不清楚。
單細胞測序揭示了DRG內的大量轉錄異質(zhì)性，至少有十五個(gè)轉錄學(xué)上不同的感覺(jué)神經(jīng)元亞型；然而，供應大腸的DRG神經(jīng)元亞型的身份和功能仍不清楚。研究人員使用小鼠的分子遺傳學(xué)方法、形態(tài)學(xué)分析、功能成像、電生理學(xué)和行為學(xué)來(lái)確定供應大腸的DRG傳入神經(jīng)元的特性和功能多樣性，以及它們在生理學(xué)和病理生理學(xué)的機械感知中的作用。
大腸內神經(jīng)元可以分為四個(gè)亞群，它們對機械刺激敏感，并且在感知大腸擴張時(shí)表現出不同的閾值。高閾值亞群，通過(guò)使用Bmpr1b基因工具進(jìn)行選擇性標記，對高度擴張的大腸產(chǎn)生行為反應是必要且充分的，其中部分通過(guò)機械感受離子通道Piezo2介導。這個(gè)Aδ-HTMR亞群介導了在炎癥性腸病模型中由于炎癥引起的大腸過(guò)度擴張的行為反應。因此，類(lèi)似于皮膚DRG機械感受器亞群，大腸內的機械感受器顯示出不同的解剖和生理特性，并且瓦片力閾值空間，而基因定義的大腸內HTMRs介導了對大腸擴張的病理生理反應，揭示了治療干預的一個(gè)目標人群。
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