世界

人間のタッチは、体内の16種類の神経細胞を刺激します

人間の感覚は、痛み、温度、快適な接触などの多様な感覚を統合する複雑なシステムです。最近の研究は、体性感染の原因となるニューロンの分子的および機能的多様性に関する画期的な洞察を提供しています。 科学者は、人間の背側根神経節（DRG）に16以上の異なる種類の神経細胞を特定しており、ヒト神経系がどのように機能するかについての理解を大幅に拡大しています。ジャーナルに掲載されたこの研究、 自然神経科学、個々のヒトDRGニューロンの分子プロファイルを包括的にマッピングする最初のものであるため、神経科学のマイルストーンをマークします。 深いRNAシーケンス（RNA-seq）を使用して、研究者はニューロンあたり9,000を超える一意の遺伝子を検出しました。この堅牢なデータセットにより、遺伝子発現プロファイルに基づいて、ヒトDRGニューロンの分類が16種類に分類されました。Wenqin Luoの准教授によると ペンシルベニア大学「この研究は、人間のタッチ感覚の風景の眺めを提供します。」 マイクロニューログラフィーは、研究者が一度に1つの神経細胞の神経シグナル伝達を聞くことができる方法です。 （クレジット：シャーロットペルハンマー/リンキング大学） 調査結果は、各ニューロンタイプが単一の感覚に特化していることを示唆する従来のモデルに挑戦しています。代わりに、データは、ニューロンがしばしば複数の刺激に反応し、より統合された動的な感覚システムを示唆していることを明らかにしています。マウスとマカクとの比較分析は、種間で共有された特徴と異なる特徴の両方を明らかにしました。たとえば、人間は、急速に伝導する痛みを感知するニューロンのよりも高い割合を持っています。これは、より大きな体サイズへの適応を反映する可能性が高い特徴です。 HåkanOlausson、教授 LinköpingUniversity、「人間では距離が大きく、信号をより迅速に脳に送る必要があります。そうでなければ、あなたが反応して撤退する前にあなたは負傷するでしょう。」DRGニューロンの分子プロファイルをマッピングすることは、手ごわい課題でした。ヒトDRGニューロンは特に大きく、分離中に損傷を受ける傾向があるため、従来の方法を使用して勉強することは困難です。研究者は、個々のニューロンの体細胞を分離し、単一ソマRNA-seqを実施することにより、これらの障害を克服しました。 この手法は、ニューロンの完全性を維持するだけでなく、そのトランスクリプトームの高解像度ビューを提供しました。空間トランスクリプトミクスとRnaScope in situハイブリダイゼーションにより、調査結果がさらに検証され、データの精度と再現性が確保されました。これらの高度な方法には、基礎研究をはるかに超えた影響を及ぼします。この研究のDRGニューロンのアトラスは、慢性疼痛やその他の感覚障害に対処することを目的とした翻訳研究の基礎として機能します。 現在の治療は、神経型と分子プロファイルの有意差のために、動物モデルから人間に効果的に翻訳できないことがよくあります。このギャップを埋めることにより、新しい研究は、より効果的で標的療法への扉を開きます。研究者は、マイクロニューログラフィーと呼ばれる方法を使用したため、一度に1つの神経細胞の神経シグナル伝達を聞くことができます。 LinköpingUniversityのSaad Nagiはこの方法を示しています。 （クレジット：シャーロットペルハンマー/リンキング大学） HåkanOlaussonが述べたように、「10年間、これらの神経細胞からの神経シグナルを聞いてきましたが、それらの分子特性については知りませんでした。この研究では、これらの神経細胞がどのような種類のタンパク質を表現し、どのような刺激に反応できるかを確認し、今ではそれをリンクできます。それは大きな前進です。」別の注目すべき発見には、痛みを感知するニューロンが含まれており、それは非ペインの冷却とメントールにも反応しました。この発見は、神経細胞の従来の見解に挑戦し、高度に専門化されており、代わりに感覚知覚における多才な役割を強調しています。 LinköpingUniversityの准教授であるSaad Nagiによると、「神経細胞は非常に特異的であるという一般的な認識があります。しかし、それはそれよりもはるかに複雑であることがわかります。」この研究は、効果的な治療を開発するために、人間固有のニューロンタイプを理解することの重要性を強調しています。この研究の結果の多くは、動物モデルでは再現することはできず、非人間のデータに依存することの限界を強調しています。 たとえば、ヒトで同定された急速に伝導する痛みを感知するニューロンは、マウスではそれほど一般的ではないことがわかりました。この矛盾は、動物モデルで機能するいくつかの痛み治療が臨床試験で失敗する理由を説明するかもしれません。HDRGニューロンのシングルソマディープRNA-seqのLCMベースのアプローチの開発。 （クレジット：Nature Neuroscience） さらに、複数の感覚入力を統合するニューロンの同定は、感覚障害の新規療法につながる可能性があります。これらの統合された経路を標的とすることにより、研究者は、痛みだけでなく、温度やタッチなどの他の感覚との相互作用にも対処する治療を開発する場合があります。LinköpingUniversity、Karolinska Institutet、およびペンシルベニア大学の研究グループ間の共同作業は、学際的科学の力を実証しています。 National Institutes of HealthやThe KnutおよびAlice Wallenberg Foundationなどの組織からの財政的支援は、人間の健康を理解するための世界的な投資を強調しています。研究者は、より多くのニューロンが分析されると、追加のタイプが特定され、DRGアトラスがさらに濃縮されると予想しています。この作業は、分子プロファイルをニューロン機能とリンクすることを目的とした将来の研究のテンプレートを提供します。 発見の可能性は、特定のニューロンが既知の冷感に敏感なタンパク質を発現せずに風邪を検出する方法など、未知のメカニズムを明らかにすることにまで及びます。このような発見は、感覚生物学の理解に革命をもたらし、医学の突破口につながる可能性があります。科学が人間の感覚システムの複雑さを明らかにし続けるにつれて、このような研究は私たちの基本的な知識を高めるだけでなく、変革的臨床応用の道を開くこともできます。 かつてよく理解されていると考えられていた人間の感覚は、今ではこれまで以上に複雑で相互接続されているように見えます。 #人間のタッチは体内の16種類の神経細胞を刺激します