研究人员追踪脊柱神经元家族树

脊髓神经细胞分支通过身体类似于树木，肢体在每个方向上扇动。但是，这种形象也可以用来讲述这些神经元的故事，他们的工作随着时间的推移更加专业，通过发展和进化的历史来源。Salk研究人员首次追溯了使用遗传签名的脊髓神经元的发展，并揭示了细胞的不同亚型可能已经进化并最终能够调节身体运动。

在期刊上发表的调查结果科学2021年4月23日，为研究人员提供新的分类和标记脊髓亚群的新方法细胞用于进一步研究，使用遗传标记区分细胞的分支'家谱。

“这样的一项研究为科学家提供了第一个用于科学家的分子手柄，并以比以前更精确的方式进入并研究脊髓神经元的功能，”Samuel Pfaff，Salk教授和Benjamin的高级作者说H. Lewis椅子。“这也对治疗有影响脊髓损伤。“

脊髓神经元负责在脊髓和身体其余部分之间传输消息。研究脊髓神经元的研究人员通常将细胞分为“基本类别”，描述了在胎儿发育过程中每种类型神经元的脊髓中的位置。但是，在一个成年人中，任何一个主要类内的神经元都具有各种功能和分子特性。研究这些细胞的小亚群以取消分离的困难。然而，了解这些小区的区别对于帮助研究人员了解脊髓神经元控制变动以及神经源性疾病或脊髓损伤的震动是如何的至关重要。

“这是很长一段时间的，正如他们所熟悉的那样有用的是，在描述脊髓中神经元的多样性时不完整，”Peter osewards，彼得·俄斯文（Peter Osseward）说，Peter ossewards of新论文以及前研究生哈佛达哈维德大学的博士生。

PFAFF，osewark和Hayashi转向单细胞RNA测序技术，以分析来自小鼠近7,000种不同脊髓神经元的基因被激活的差异。他们将该数据与科学家可能将相关的生物群体分组到家谱中的相同方式将这些数据分组到密切相关的群集中。

他们将脊髓神经元分为两个分支：感觉相关神经元（通过脊髓携带有关环境的信息）和电动机指令通过脊髓携带电动机命令的信息的相关神经元（通过脊髓携带电动机命令的信息）。这表明，在古代有机体中，脊髓进化中的第一步之一可能是脊髓神经元的劳动分工，与感官角色相比，Pfaff说。

当团队分析家谱中的下一个分支时，他们发现感觉相关的神经元然后分裂成兴奋性和抑制性神经元 - 一个描述神经元如何发送信息的划分。但是当研究人员看着与电动机相关的神经元时，他们发现了一个更令人惊讶的分裂：基于新的遗传标记，细胞聚集成两个不同的群体。当团队染色脊髓中每个组的细胞时，显然标记物的分化神经元是基于身体中是否具有长范围或短距离的连接。进一步的实验表明，在所有测试的所有基本类别中，特异于远程和短距离特异性的遗传模式。

“该领域的假设是指定远程与短程神经元的遗传规则将对每个基本类别进行特异性，”拒绝和哈莎人表示。“所以它真的很有趣，看到它实际上超越了红衣主教班。”

观察不仅仅是有趣的 - 结果也很有用。以前，它可能已经拍摄了许多不同的遗传标签来缩小研究人员想要学习的一个特定神经元类型。使用这么多标记在技术上挑战，并且在很大程度上阻止了研究人员一次只研究脊髓神经元的一个亚型。

利用新规则，只有两个标签 - 以前已知的基本类别的标记和用于长距离或短距离性能的新发现的遗传标记 - 可用于标记非常特异性的神经元群体。例如，这是有用的，例如，研究哪些神经元受到脊髓损伤或神经变性疾病的影响，并且最终如何再生特定细胞。

研究人员说，在新论文中研究的脊髓神经元家族树的进化起源可能很古老，因为他们发现的遗传标记在许多物种中都是保守的。因此，虽然他们没有研究小鼠以外的动物的脊髓神经元，但它们预测相同的遗传模式将在脊髓的大多数活血中看到。

“这是原始的东西，与从两栖动物到人类的一切相关，”Pfaff说。“在进化的背景下，这些遗传模式告诉我们什么样的神经元可能已在最早的一些生物中发现。“

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