2022年5月18日，江門市新會區威信高技術科學研究所（簡稱：廣東省智能院）張旭院士實驗室（軀體(tǐ)感覺神經網絡研究組）與李昌林研究員(yuán)實驗室（軀體(tǐ)感覺神經系統發育與疾病研究組）在國際學術期刊《神經科學雜(zá)志(zhì)》(The Journal of Neuroscience)上發表了題爲“Fibroblastic SMOC2 Suppresses Mechanical Nociception by Inhibiting Coupled Activation of Primary Sensory Neurons”的學術文章。文章利用原位雜(zá)交、免疫組化、在體(tǐ)鈣成像記錄、行爲學等實驗方法首次解析了成纖維細胞分(fēn)泌的SMOC2蛋白(bái)在維持機械性痛阈值中(zhōng)的作用及分(fēn)子機制。該研究對理解機械痛的細胞分(fēn)子機制具有重要意義。

傷害性信息由背根節（dorsal root ganglia, DRG）中(zhōng)的感覺神經元偵測和傳導。最近我(wǒ)(wǒ)們通過單細胞測序揭示在DRG中(zhōng)有多種細胞類型，包括：感覺神經元、衛星膠質細胞、雪旺氏細胞和成纖維細胞等。SMOC2是成纖維細胞分(fēn)泌的基質細胞蛋白(bái)，與細胞外(wài)基底膜有密切關聯。通過形态學實驗，我(wǒ)(wǒ)們發現SMOC2蛋白(bái)包裹了DRG神經元及粘附的衛星膠質細胞組成的功能單元。SMOC2基因的敲除或在DRG中(zhōng)特異性敲減SMOC2基因都會導緻小(xiǎo)鼠的機械反應阈值下(xià)降，但是小(xiǎo)鼠對傷害性熱刺激引起的反應沒有改變。在體(tǐ)鈣成像實驗揭示傷害性機械刺激會誘導小(xiǎo)鼠DRG中(zhōng)出現相鄰感覺神經元的共激活現象，SMOC2基因敲除後傷害性機械刺激誘導的共激活現象會顯著增加，而DRG中(zhōng)直接注射外(wài)源性SMOC2蛋白(bái)可逆轉該現象。通過免疫共沉澱實驗，我(wǒ)(wǒ)們發現SMOC2蛋白(bái)雖不能直接作用于縫隙連接蛋白(bái)Connexin 43，但可作用與ATP的受體(tǐ)P2X7。在HEK293細胞中(zhōng)，SMOC2蛋白(bái)可顯著抑制ATP誘導的P2X7受體(tǐ)激活。DRG中(zhōng)注射P2X7受體(tǐ)拮抗劑，也可抑制傷害性機械性刺激誘導的DRG神經元共激活，但并不會增強SMOC2的抑制作用。外(wài)周炎症的情況下(xià)DRG中(zhōng)的SMOC2表達下(xià)降，相鄰DRG神經元形成的群組數目會顯著增加。DRG中(zhōng)給予SMOC2可抑制炎症導緻的神經元共激活現象。本研究揭示了成纖維細胞SMOC2可通過抑制相鄰DRG神經元的通訊而調控機械性痛覺，這是成纖維細胞調節痛覺的重要機制。

SMOC2 (green) surrounds SGCs (FABP7, red), which encapsulate neurons (NEUN, blue) in the DRGs

SMOC2（綠色）包饒着衛星膠質細胞（紅色），衛星膠質細胞包裹了DRG神經元（藍(lán)色）

來自上海科技大(dà)學的博士生(shēng)張碩爲論文的第一(yī)作者，廣東省智能院的張旭院士和李昌林研究員(yuán)爲論文的共同通信作者。該項工(gōng)作由廣東省智能院與中(zhōng)科院上海高等研究院的團隊共同合作完成，并獲得了國家自然科學基金委、中(zhōng)國科學院、廣東省科技廳、上海市科委、中(zhōng)國醫學科學院、深圳市三名工(gōng)程、廣東省智能院實驗室建設等多個項目的支持。

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