Piezo2+机械感觉神经元通过PDGFA信号的机械化学转导调控产后发育的神经机制

本研究解决了产后器官发生中机械力如何转化为生化信号调控发育的难题。研究人员利用小鼠磨牙模型，揭示了Piezo2+机械感觉神经元检测物理线索，并通过钙信号触发血小板衍生生长因子A(PDGFA)分泌，构建神经-间充质微环境以驱动牙根形成。结果确立了PIEZO2–钙–PDGF轴，证明神经元是组织发育的主动建筑师，为靶向神经机械转导治疗颅面障碍和神经引导组织再生提供了新策略。

　　

翻译内容

这项研究颠覆了机械力调控发育的传统范式，揭示了感觉神经元作为产后器官发生中的核心机械化学转导器（mechano-chemo-transducers）。尽管胚胎发育依赖细胞自主的机械转导（cell-autonomous mechanotransduction），但本研究证明产后组织采用一种独特的、神经元依赖的机制。通过小鼠磨牙模型，研究显示Piezo2⁺机械感觉神经元在牙根形成过程中检测物理刺激，并将之通过钙信号（calcium signaling）转化为血小板衍生生长因子A(PDGFA)的分泌，从而建立了一个关键的神经-间充质微环境（neuro-mesenchymal niche）。这识别出PIEZO2–钙–PDGF轴，重新定义了神经元不仅是信号传导管道，而是组织模式形成的主动建筑师（active architects），并引入“神经机械转导”（neuro-mechanotransduction）作为基础生物学原理。这些发现为靶向神经机械转导缓解颅面障碍（craniofacial disorders）和神经引导组织再生（nerve-guided tissue regeneration）开辟了新途径。

在详细机制上，机械力在脊椎动物发育中无处不在且至关重要，但其在产后器官发生中被转化为生化信号并调控发育的过程仍不明晰。研究首先识别了三叉神经节（trigeminal ganglia）中Piezo2⁺机械感觉神经元的一个亚群，并揭示这些神经元特异性地检测牙根相关的机械力，通过旁分泌信号（paracrine signaling）协调牙根发育。关键地，神经元中的Piezo2——而非牙细胞中的——对牙根形态发生（morphogenesis）至关重要，这暴露了感觉神经元作为间充质细胞命运（mesenchymal cell fate）的意外主调控器。机制上，Piezo2激活触