Cell | 施旺细胞分泌PGE2促进感觉神经元的兴奋性

发布时间：2024-09-16

施旺细胞分泌的前列腺素E2（PGE2）在感觉神经元的兴奋性发育中扮演关键角色。这一突破性发现不仅揭示了施旺细胞的新功能，还为理解神经系统疾病提供了新的视角。

施旺细胞与PGE2在神经系统中的作用

施旺细胞是外周神经系统中最常见的胶质细胞，长期以来被认为主要参与神经再生和髓鞘形成。前列腺素E2（PGE2）则是一种重要的炎症介质，在疼痛和发热反应中发挥作用。然而，美国斯坦福大学的研究团队最近在《细胞》杂志上发表的研究揭示了这两种细胞和分子之间意想不到的联系。

研究团队首先观察到，在缺乏施旺细胞的情况下，发育中的背根神经节（DRG）神经元表现出较低的兴奋性，难以产生动作电位。然而，当将施旺细胞分泌的因子（SCCM）添加到培养基中时，神经元的兴奋性和钠通道（NaVs）的表达水平显著提高。

进一步的分析表明，SCCM中的关键因子是PGE2，而不是其他前列腺素。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）的信号通路则可以阻断SCCM和PGE2对神经元兴奋性的促进作用。

研究发现，施旺细胞表达Ptges3基因，该基因编码PGE2合成酶。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。

更有趣的是，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。此外，研究人员还发现，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同样能提高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。

这项研究不仅揭示了施旺细胞通过分泌PGE2促进感觉神经元兴奋性和成熟的新功能，还确定了PGE2作为一种新的神经发育信号分子。这一发现可能有助于我们更好地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。

总的来说，这项研究为我们理解神经系统发育和功能提供了新的视角，展示了施旺细胞和PGE2在这一过程中的关键作用。未来的研究可能会进一步探索这一机制在其他神经系统疾病中的作用，为开发新的治疗策略铺平道路。