iScience | 单细胞RNA-seq揭示了缺乏维生素E的机械敏感背根神经节神经元的深刻变化

编译：罗睺，编辑：十九、江舜尧。

原创微文，欢迎转发转载。

美国加州大学戴维斯分校兽医学院人口健康和生殖系Carrie J. Finno博士于2019年10月31日在iScience期刊在线发表题目为《Single-cell RNA-seq revealsprofound alterations in mechanosensitive dorsal root ganglion neurons withvitamin E deficiency》的文章，作者在Ttpa^-/-小鼠的背根神经节（DRG）中进行了单细胞RNA测序（scRNA-seq），探讨维生素E缺乏引起功能改变的潜在机制。文章研究了维生素E缺乏时小直径TH+机械敏感性DRGns中转录、生化和电生理变化。发现与AVED相关的周围神经病变可能包括机械敏感性TH+DRGNs中膜特性和Ca²⁺信号的缺陷等，这为治疗干预提供了靶点。

文章摘要 

研究表明，基因型、膳食维生素浓度和产后发育时间点的相互作用对神经表型的发展至关重要。90%的美国人膳食维生素E摄入水平低于平均需求量。生育酚转移蛋白（TTPA）中的基因突变可引起维生素E摄入不足，引发维生素E缺乏症(AVED)，伴随着本体感受缺陷和体感退化[产生于背根神经节(DRG)]。在建立的AVED模型Ttpa^-/-小鼠中进行DRGNs的单细胞RNA测序。与本体感觉神经元的预期变化形成鲜明对比的是，Ttpa^-/-DRGNs显示在机械敏感性酪氨酸羟化酶阳性（TH+）DRGNs中，电压门控Ca²⁺和K⁺通道显著上调。电导率显着变化导致机械敏感性Ttpa^-/-DRGNs的兴奋性降低。高剂量维生素E补充可防止细胞和分子表现改变，改善机械反应。VitE缺乏深刻改变了机械敏感性TH+DRGN的分子标记和功能特性，代表了一种从本体感受到机械感觉的转变的流行范式。

研究结果强调了维生素E（vitE）缺乏会改变背根神经节（DRGs）中的基因表达；机械敏感的酪氨酸羟化酶阳性（TH+）DRG神经元受影响最大；缺乏vitE的TH+DRG神经元的K⁺和Ca²⁺电流密度增加；高剂量vitE补充可防止分子表型的改变。

文中重要图片说明

图1 | α-TOH缺乏时，DRGN各亚群差异表达的转录本总体增多。

图2 | vitE缺乏的（TH+）DRGNs中中间电压门控ca2+和k+通道上调。

图3 | TH+ DRG维生素E缺乏导致Cacna1e和 Kcnmb2升高。

图4 |WT和DEF小鼠小直径背根神经节神经元（DRGNs）的膜特性

图5 |DEF中ca²⁺和k⁺电流密度相对于WT-DRGNs增加

图6 |小直径背根神经节神经元的膜特性

图7 |在TH+ DRGN 中α-TOH的行动机制。

---