dtmptool教程-(dTMP的生成)

来源：SAGENews

初级感觉神经元的转录变化参与了神经性疼痛的启动和维持，然而，参与神经性疼痛的初级感觉神经元中的转录因子尚不完全清楚。背根神经节同源框(Dorsal Root Ganglia Homeobox ，DRGX)是一种成对的同源结构域转录因子，是产后早期伤害性初级感觉神经元发育所必需的，然而，DRGX在发展过程中的作用在很大程度上未知。

本研究发现，DRGX在初级感觉神经元中的抑低调节是发育后神经损伤的结果，并且可以导致大鼠出现神经性疼痛。将脊神经结扎后，中小初级感觉神经元细胞核中的DRGX表达会降低。通过用腺相关病毒载体转导短发夹RNA形成的DRGX抑低调节，可以诱导机械疼痛异常和热痛觉过敏。相反，DRGX在初级感觉神经元中的过度表达则可以抑制神经性疼痛。DRGX能够调节DRG中基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)和前列腺素E受体2mRNA的表达。MMP-9抑制剂可以减弱 DRGX 抑低调节诱导的疼痛。这些结果提示发育过程中，DRGX的抑低调节通过对初级感觉神经元疼痛相关基因的转录调控，参与神经性疼痛的发生。

参考文献：

Dorsal Root Ganglia Homeobox downregulation in primary sensory neurons contributes to neuropathic pain in rats

Takaya Ito, Atsushi Sakai, Motoyo Maruyama, ...

First Published January 31, 2020 Research Article

https://doi.org/10.1177/1744806920904462

慢性神经性疼痛的发生和维持涉及变异性的神经胶质细胞交互作用，导致机体遭受免疫和炎症反应的长期干扰，而且会破坏突触和细胞交互作用。40多年来，脊髓刺激(Spinal cord stimulation，SCS)已经被证明其有效和安全性，但对其作用模式的全面理解仍有所欠缺。本研究组前期的工作提供了证据表明，常规参数SCS调节的生物学过程与动物的神经性疼痛相关。这推动了差异靶点多路复用程序(differential target multiplexed programming，DTMP)的发展，其中的多个电信号用于调节神经胶质细胞和神经元，以重新平衡它们的相互作用。

这项工作利用神经性疼痛的动物模型，将DTMP与低速率和高速率程序进行比较。在48只大鼠中制造了神经损伤模型，随机平均分为四个实验组: No-SCS，DTMP，低速率和高速率，使用健康动物(naive , n = 7)作为参考对照。连续施加SCS 48小时后，评估SCS 之前和之后疼痛相关的行为。测定暴露于SCS条件下的的脊髓RNA 序列，以确定由于损伤引起的基因表达变化(No-SCS vs naive )和由于SCS引起的基因表达变化(SCS vs No-SCS)。

使用生物信息学工具(Weighted Gene Co-expression Network Analysis and Gene Ontology Enrichment Analysis)来评估结果的显著性。结果显示，所有三种治疗方法都降低了机械性痛觉敏化，DTMP组在总体上提供了更好的统计学结果，DTMP也显著降低了热觉敏化现象。RNA测序证实了神经损伤对转录组存在复杂的影响。此外，DTMP 对疼痛加工相关的基因的存在显著的更加有效的调节，可以将其表达恢复到原始未受损伤的动物中观察到的表达水平。DTMP 提供了更有效的方法，来调节参与神经胶质细胞交互作用相关的疼痛加工的基因的表达。

参考文献：

Modulation of neuroglial interactions using differential target multiplexed spinal cord stimulation in an animal model of neuropathic pain

Ricardo Vallejo, Courtney A Kelley, Ashim Gupta, ...

First Published April 14, 2020 Research Article Find in PubMed

https://doi.org/10.1177/1744806920918057

脊髓刺激是治疗慢性神经性疼痛的有效疗法。以往的工作证明，基于差异靶点多路复用程序方法的脊髓刺激，可以显著缓解神经损伤模型的神经性疼痛啮齿动物的疼痛样行为。而且缓解程度显著优于高速率和低速率程序的脊髓电刺激。此外，基于转录组学的结果意味着，差异靶点多路复用程序对神经元-神经胶质的交互作用调节会受到疼痛加工过程的干扰。尽管差异靶点多路复用程序开发的初衷是用于差异靶向神经元和神经胶质细胞，但本研究的前期工作没有解决这个问题。

本项工作关注神经损伤模型中，源自脊髓的每个主要神经细胞群体(神经元，小胶质细胞，星形胶质细胞和少突胶质细胞)接受持续的脊髓刺激治疗后的转录组情况，其中治疗方案包括差异靶点多路复用程序、高速率程序、低速率程序，以及作为对照的无脊髓刺激治疗。为了评估每种脊髓刺激治疗对这些细胞特异性转录组的影响，我们将健康动物、未受损伤的动物和介入治疗的动物在基因表达水平进行比较。

Pearson相关性分析和细胞群体分析表明，差异靶点多路复用程序与健康动物在每个细胞特异性转录组中的表达水平上，均存在强烈而显著的相关性，相比之下，高速率程序只与小胶质细胞特异性转录组存在强相关性，而低速率程序与任何细胞类型都不存在强相关性。这项工作提供的证据表明，差异靶点多路复用程序特别针对和调节健康状态表达方向的细胞特异性基因，因此支持了先前建立的疼痛模型中调节神经元-胶质细胞相互作用过程的功能。

参考文献：

Spinal cord stimulation using differential target multiplexed programming modulates neural cell-specific transcriptomes in an animal model of neuropathic pain

David L Cede?o, William J Smith, Courtney A Kelley, ...

First Published October 13, 2020 Research Article

https://doi.org/10.1177/1744806920964360