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味觉神经元来源的R-脊椎蛋白2(RSPO2)通过RNF43/ZNRF3轴调控味蕾再生的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Stem Cell Reports 5.9
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这篇研究揭示了味觉神经元分泌的R-脊椎蛋白2(RSPO2)通过拮抗上皮细胞E3泛素连接酶RNF43/ZNRF3的活性,成为维持味蕾稳态的关键调控因子。作者通过基因工程小鼠模型证明,RSPO2缺失导致味蕾数量显著减少,而上皮特异性敲除RNF43/ZNRF3则引发味蕾持续扩增,首次明确了神经元-上皮细胞互作的分子开关机制,为神经支配依赖性组织再生提供了范式。
味觉系统的神秘调控者
在漫长的进化过程中,味觉系统形成了独特的神经-上皮互作模式。味蕾作为外周味觉感受器,其细胞每两周就会完全更新一次,这种动态平衡严格依赖神经支配。最新研究揭示了这一百年谜题的分子机制——味觉神经元通过分泌R-脊椎蛋白2(RSPO2)远程调控味蕾干细胞的命运。
味觉神经元的关键馈赠
通过构建携带Rspo2低等位基因(Rspo2Neo/Neo)的小鼠,研究者发现其 circumvallate乳头和 fungiform乳头的味蕾数量显著减少,且呈现基因剂量依赖性。当使用FLPe重组酶切除NeoR基因 cassette后,味蕾数量恢复正常,证实RSPO2的表达水平直接决定味蕾稳态。更令人信服的是,通过AAV9-Cre病毒特异性敲除 nodose-petrosal-jugular(NPJ)神经节中Rspo2的外显子3-6, circumvallate乳头味蕾几乎完全消失,且味蕾数量与NPJ中Rspo2 mRNA水平呈显著正相关。
分子开关的颠覆性发现
在另一组实验中,研究者采用Krt5CreERT2驱动上皮特异性敲除Rnf43/Znrf3。令人震惊的是,单次他莫昔芬诱导即可引发所有味觉区(包括舌前部、后部、软腭和会厌)的味蕾爆发性生长,甚至在不典型区域(如舌腹侧和食道)也出现异位味蕾。这些味蕾形成特征性的空间模式:在舌前部围绕原有味蕾成簇分布,在会厌沿上皮皱褶线性排列。值得注意的是,这些新生味蕾大多缺乏P2X3+神经纤维支配,证实RNF43/ZNRF3的缺失可完全绕过神经支配的需求。
从实验室到临床的启示
该研究首次阐明了一个精密的调控轴:味觉神经元分泌的RSPO2通过结合味蕾干细胞表面的RNF43/ZNRF3,解除其对Wnt受体的泛素化降解,从而激活下游信号通路。这一发现不仅解释了为何离体培养的LGR5+味蕾干细胞能在添加R-spondin的培养液中形成"味觉类器官",更为神经退行性疾病导致的味觉障碍提供了潜在治疗靶点。研究还暗示,类似的神经-上皮调控机制可能存在于其他系统,如皮肤LGR6+干细胞和肠道干细胞。
未解之谜与未来方向
尽管取得突破性进展,研究仍存在若干悬而未决的问题。例如,genicular神经节中Rspo2表达水平与fungiform乳头再生的相关性不明显,提示可能存在其他补偿机制;RSPO2在神经元中的分泌机制也有待阐明。此外,异位味蕾是否具有完整的功能特性,以及如何精确调控这一通路用于临床治疗,都是未来研究的重要方向。
这项发表于《干细胞报告》的工作,通过多维度基因操作和长达两个月的追踪观察,确立了RSPO2-RNF43/ZNRF3轴在味觉系统中的核心地位,为理解神经支配依赖性组织再生树立了新范式。
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