摘要：研究人员发现，是皮肤（而不是预先存在的基因编程）指导神经细胞如何成熟以完成特定的感觉任务。

研究结果表明，皮肤信号决定神经末梢是否发育以检测有毛或无毛皮肤的感觉。如果得到进一步研究的证实，这一发现可能为修复受损神经或更好地理解先天性神经病的疗法铺平道路。

关键的启示强调了人体最大的器官——皮肤如何在神经发育中发挥关键作用。

关键事实：

1. 皮肤而不是预先确定的遗传指令，指导神经细胞的感觉发育。
2. 皮肤中的神经末梢根据其目的地（有毛或无毛的区域）调整其形状、大小和结构。
3. BMP5 和 BMP7 分子主要在无毛皮肤中表达，对于某些感觉神经的发育至关重要。

资料来源：哈佛大​​学

根据哈佛医学院科学家领导并于 8 月 21 日发表在《发育细胞》杂志上的一项研究，感知触觉的神经细胞会根据皮肤本身的提示，而不是通过预定的编程，为有毛或无毛的皮肤生长出适当的末端 。 

作者说，如果在进一步的研究中得到证实，这些发现最终可能会帮助研究人员开发出再生受损或患病神经的疗法，或者更好地了解先天性神经病（先天性感觉神经缺陷个体的病症）出了什么问题。  

“最重要的信息是，皮肤告诉未指定的神经元如何在形状、大小和结构上成熟，从而成为适合特定皮肤区域的最终类型，”该研究的资深作者、皮肤科系主任戴维·金蒂（David Ginty）说。 HMS 布拉瓦尼克研究所的神经生物学和霍华德休斯医学研究所的研究员。

这项研究由 Charalampia Koutsioumpa 领导，她曾是 Ginty 实验室的研究生，现在是耶鲁大学医学院的神经科住院医师。

Ginty 解释说，大约 20 种左右不同类型的神经元支配皮肤来检测各种感觉，例如温度、疼痛或触觉。在发育过程中，这些神经细胞将延伸（称为轴突）从脊髓附近的细胞体发送到皮肤。 

当轴突到达皮肤中的最终目的地时，轴突形成所谓的终端，称为末端器官，是根据神经元的功能定制的。例如，感知轻触的神经元（称为低阈值机械感受器，或 LTMR）如果终止于无毛皮肤（例如手掌），则具有称为迈斯纳小体的终末器官，从而赋予它们相对较高的感知敏锐度。 

相比之下，那些最终长有毛茸茸的皮肤（覆盖身体表面90%以上）的生物，具有称为披针形复合体的末端器官，其感知敏锐度较低，但能够检测非特异性刺激，例如触摸皮肤或吹过头发的风。

Koutsioumpa 表示，尽管几十年来研究人员已经了解这些不同的感觉神经类型，但仍不清楚它们是如何变得如此专业的。 

目前有两种理论：要么这些神经末梢在产生时就具有既定的命运，将投射发送到它们预定的无毛或有毛皮肤的目的地，要么它们没有特化，发展成一种类型（高度敏感的迈斯纳小体）或其他（不太敏感的披针形复合物），基于皮肤本身的提示。

为了确定这些理论中哪一个是正确的，Koutsioumpa、Ginty 和他们的同事使用小鼠作为模型系统。这些动物的爪垫上有无毛的皮肤，类似于人类的手掌和脚底的皮肤，而有毛的皮肤覆盖了它们身体的大部分其他部分。

研究人员利用基因标记技术，培育出具有皮肤中可见的感觉神经元的小鼠，使它们能够在出生前追踪这些细胞的生长。

尽管无毛和有毛皮肤的不同神经末梢在出生后一周内就可以区分，但这些神经元在子宫内看起来是相同的，这意味着它们的差异在发育后期出现。

Koutsioumpa 说，这一发现提供了第一个线索，即高度敏感的迈斯纳小体或不太敏感的披针形终末器官的发育不是预先确定的，而是可能由最终目标皮肤类型决定。

在这个实验过程中，研究人员发现一些单独的感觉神经元在无毛和有毛皮肤之间的边界区域分支成多个末端。尽管这些末端来自同一个细胞体，但它们发育出迈斯纳小体和披针形末端器官，具体取决于它们的末端是在无毛还是有毛区域。

这一发现再次支持了这样一种观点，即终末器官是根据神经元最终支配的皮肤信号而发育的。换句话说，这些神经元的形状、大小、结构——以及最终的命运——受到它们所服务的皮肤类型的暗示的调节。

在另一项实验中，研究人员对携带突变的小鼠进行了研究，这种突变不仅使它们的爪垫上、而且爪子顶部的皮肤都无毛。虽然这种突变可能只影响皮肤本身，但对支配爪顶部的感觉神经元的检查表明，它们发育出高度敏感的迈斯纳小体，就像爪垫皮肤中的那些一样，这表明来自皮肤的信号影响了神经类型的发育。

当研究人员寻找可能充当该信号的分子时，之前的研究和他们自己的实验提出了两种候选分子，称为骨形态发生蛋白 5 和 7（BMP5 和 BMP7），它们在无毛皮肤中大量表达。 

果然，当研究人员对小鼠进行基因改造以去除该蛋白质家族的受体时，它们无毛的皮肤中迈斯纳小体的数量要少得多，而那些留下来的小体则发育异常。

尽管 BMP5 和 BMP7 似乎是迈斯纳小体发育的关键，但研究人员并未发现任何披针形复合物的候选信号分子。

Koutsioumpa 说，这些发现表明，皮肤类型决定了感觉神经元的末端器官的发育，这一发现可能会影响皮肤中感觉神经元的再生努力。它还可能最终帮助研究人员开发感觉神经病的治疗方法，这是她计划作为神经科医生治疗的疾病之一。

“感觉神经病是一些最常见的遗传性神经系统疾病，”Koutsioumpa 说。“我们的工作可能会为未来的治疗提供一些线索。”

作者身份

其他作者包括 Celine Santiago、Kiani Jacobs、Brendan P. Lehnert、Victor Barrera、John N. Hutchinson、Dhane Schmelyun、Jessica A. Lehoczky 和 ​​David L. Paul。