板层雪旺细胞通过复杂结构网络增强环层小体的振动感知能力

研究人员针对环层小体(Pacinian corpuscle, PC)中板层雪旺细胞(lamellar Schwann cells, LSCs)的功能未知问题，通过高分辨率三维电镜和光遗传学技术，首次揭示LSCs形成多层级交织结构，通过密集的桥粒和缝隙连接主动增强机械敏感性。该研究发表于《Science Advances》，为体感系统中高频振动信号处理机制提供了新见解。

　　

在脊椎动物的触觉世界中，环层小体(PC)是感知高频振动(100-2000 Hz)的精密"传感器"，但其核心结构——60余层板层雪旺细胞(LSCs)的功能长期成谜。传统观点认为这些洋葱状包裹轴突的细胞仅起机械支撑作用，然而瑞士日内瓦大学的研究团队通过创新性实验揭开了LSCs作为主动信号调节者的神秘面纱，相关成果发表在《Science Advances》上。

研究采用两项关键技术：一是高分辨率串行块面扫描电镜(SBF-SEM)结合机器学习辅助分割，以7 nm×7 nm×50 nm分辨率重构了7个LSCs的三维结构；二是利用Etv1-CreER转基因小鼠模型，通过光遗传学手段特异性激活(ChR2)或抑制(ArchT)LSCs活性，结合单纤维电生理记录和行为学检测。

【超微结构揭示LSCs的复杂网络】
电镜重建显示LSCs并非简单的同心圆结构，而是形成爪状交织的53层膜结构，通过裂隙区域形成125-131个桥粒/粘附连接与轴突接触。定量分析表明每个LSC平均通过69个缝隙连接和97个桥粒与其他LSCs形成功能耦合网络，这种设计既保障机械力传递又实现快速电信号同步。

【LSCs-轴突的特异性接触模式】
LSCs与轴突的接触呈现空间特异性：核周位置决定首次接触位点，82%的裂隙通道直接连接轴突突起。值得注意的是，单个轴突突起仅由1-2个LSCs特异性支配，这种高度选择性接触可能解释PC的精确频率调谐特性。

【光遗传学验证功能机制】
激活Etv1⁺
LSCs可使PC低阈值机械感受器(PC-LTMRs)产生超短潜伏期(5 ms)放电，抑制则使400 Hz振动感知阈值升高5倍。行为学实验证实，抑制LSCs显著削弱小鼠对高频振动的检测能力，其心理物理曲线阈值在2000 Hz处从0.1 μm升至0.5 μm。

这项研究颠覆了传统认为LSCs仅起被动作用的认知，提出"机械-电耦合"新模型：LSCs通过三层级结构实现功能——外层缝隙连接网络同步电活动，中层桥粒传递机械力，内层特异性接触激活轴突Piezo2通道。该发现不仅解释了PC超高敏感度的结构基础，为开发新型仿生触觉传感器提供蓝图，更揭示了神经胶质细胞在感觉信息处理中的主动作用，为周围神经病变的治疗带来新思路。研究还发现LSCs的核周定位规律暗示其发育可能存在"先到先得"的空间编码机制，这为后续发育学研究开辟了新方向。