Science：骨折愈合的“神经开关”，支感觉神经通过特定神经营养因子精准调控骨痂形成
来源：iNature 2026-01-15 14:16
该研究发现将躯体感觉传入回路映射到骨骼可识别骨折愈合所需的神经营养信号。
伴随骨折的深度疼痛是由体感神经元介导的，这似乎也是启动骨再生所必需的。初级躯体感觉神经元包括神经元的不同子集，其将关于外部环境和内部状态的信息传递给中枢神经系统，使得能够对包括疼痛在内的广泛刺激进行感知和反应。
2026年1月8日，美国约翰霍普金斯大学Aaron W. James团队在Science在线发表题为Mapping somatosensory afferent circuitry to bone identifies neurotrophic signals required for fracture healing的研究论文。该研究发现将躯体感觉传入回路映射到骨骼可识别骨折愈合所需的神经营养信号。
初级体感神经元包括不同的神经元亚群，它们传递关于外部环境和内部状态的信息，能够对包括疼痛在内的广泛刺激进行感知和反应。同样，体感神经元对于跨物种和器官的组织修复和再生过程也是必不可少的。
在临床上，由创伤或疾病引起的周围神经病变与组织萎缩和伤口愈合不良有关。在组织修复中，体感神经元主要通过旁分泌因子释放来调节各种细胞过程，如细胞募集、增殖、分化和免疫反应。
骨骼受到原肌球蛋白受体激酶A (TrkA)的丰富神经支配——表达感觉神经元，这解释了骨折后的深度疼痛。骨骼神经生物学的大部分工作都集中在了解骨伤害感受通路上，但最近的研究提供了证据，表明感觉神经在骨骼形态发生过程中也具有启动骨形成的功能。例如，TrkA+感觉神经支配着与早期骨形成部位密切相关的发育骨骼。
这些数据表明，躯体感觉神经释放骨骼干细胞增殖和分化所需的骨诱导信号的可能性。这些实验观察结果最近反映在Trk抑制剂Entrectinib的临床试验中，Entrectinib与骨折风险增加有关。由于缺乏研究神经-骨相互作用的易处理模型系统和外周感觉神经元的广泛异质性，这种骨形态发生和伤害感受作用在多大程度上是由不同的神经元通路介导的很难研究。
外周神经与骨折尺骨相互作用的光学清晰整装图像（图源自Science ）
在这项研究中，研究人员验证了一个用于可视化和表征支配骨骼的感觉神经信号的小鼠模型。使用这种方法，绘制了DRG骨感觉神经回路的解剖特征，并以单细胞分辨率表征了支配长骨骨折的DRG神经元的时间转录组景观。CGRP+和Aβ场LTMR神经元是最具代表性的骨神经支配神经元。
感觉神经元对损伤反应的动态变化反映了骨修复的阶段性，包括形态发生蛋白如Tgfb1、Fgf9和Shh的表达。神经支配缺失导致骨修复不良，并与间充质细胞增殖和骨分化缺陷相关。最后，确定成纤维细胞生长因子9 (FGF9)是骨折修复的主要调节因子，可以用来促进骨修复。
总之，支配骨的躯体感觉神经元是一组具有伤害感受和机械感受功能的神经元，它们以时间动态方式对骨损伤作出转录反应，并通过FGF9-FGFR信号传导积极调节骨折愈合。
原文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr9608
版权声明 本网站所有注明“来源：生物谷”或“来源：bioon”的文字、图片和音视频资料，版权均属于生物谷网站所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，否则将追究法律责任。取得书面授权转载时，须注明“来源：生物谷”。其它来源的文章系转载文章，本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
