躯体感觉神经元的单细胞转录组分析揭示了神经病理性痛时序的发展

周围神经损伤可能导致慢性神经病理性疼痛。理解神经损伤诱导的转录变化可为神经病理性疼痛复杂发病机制提供重要见解。已有研究报道神经病理性疼痛状态下背根神经节（DRG）的基因表达谱特征，但关于周围神经损伤后单个DRG神经元的转录组变化仍知之甚少。本研究通过单细胞RNA测序技术对小鼠保留性神经损伤（SNI）模型分离的DRG细胞进行分析。除生理状态下存在的DRG神经元类型外，我们鉴定出三个SNI诱导的神经元亚群（SNIICs）：分别以Atf3/Gfra3/Gal（SNIIC1）、Atf3/Mrgprd（SNIIC2）和Atf3/S100b/Gal（SNIIC3）为特征标记。这些SNIICs分别起源于Cldn9(+)/Gal(+)、Mrgprd(+)和Trappc3l(+) DRG神经元。有趣的是，SNIIC2在神经损伤后2天通过上调Gal和下调Mrgprd表达转变为SNIIC1。通过推断神经损伤后的基因调控网络，我们发现SNIICs中激活的转录因子Atf3和Egr1可在SNI后2天内增强Gal表达，而SNIIC2中激活的Cpeb1可能抑制Mrgprd表达。此外，我们通过挖掘神经病理性疼痛发展过程中的转录组变化来寻找潜在镇痛靶点。研究发现，脊髓背角星形胶质细胞激活因子——心肌营养素样细胞因子因子1在SNIIC1神经元中表达上调，并参与SNI诱导的机械性痛觉超敏。因此，我们的研究结果为理解神经病理性疼痛发展过程中神经元类型变化的动态过程及其潜在分子机制提供了新的视角。