背根神經(jīng)節(jié)(DRG)是感覺傳遞的第一站。以往關(guān)于DRG 神經(jīng)元編碼特性的研究,多基于單細(xì)胞的記錄。近年來,隨著基因編碼的鈣離子指示劑(如GCaMPs 等)的迅猛發(fā)展,科學(xué)家們可以在體大規(guī)模記錄神經(jīng)元的活動。GCaMPs 由綠色熒光蛋白(GFP)、鈣調(diào)蛋白(CaM)和肌球蛋白輕鏈激酶M13 融合而成。CaM 結(jié)合鈣離子后發(fā)生變構(gòu),環(huán)繞在M13 周圍,以其鉸鏈區(qū)和M13 結(jié)合,Ca2+-CaM-M13 相互作用,引起EGFP 生色基團環(huán)境改變,從而使GCaMPs 的熒光強度明顯增加。研究表明,GCaMP6 由于具有超強的敏感度,現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于活體鈣成像研究。本研究通過鞘內(nèi)給予AAV9-GCaMP6,引起L4DRG 神經(jīng)元表達(dá)GCaMP6,通過Confocal 顯微鏡在體大規(guī)模記錄感覺神經(jīng)元的活動。結(jié)果:(1)不同直徑神經(jīng)元中,GCaMP6 表達(dá)率:NF200 標(biāo)記的大神經(jīng)元為60±10%左右,CGRP 標(biāo)記的小直徑神經(jīng)元為60±10%左右,IB4 標(biāo)記的小直徑神經(jīng)元為51±10%左右。(2)低強度電刺激(250 μA, 250 μs, 20 Hz)坐骨神經(jīng)激活A(yù)類纖維,可以激活大約350 個左右的L4DRG 神經(jīng)元,其熒光強度是基礎(chǔ)值的7 倍左右。高強度電刺激(5 mA, 1 ms, 20 Hz)坐骨神經(jīng)激活C 類纖維,可以激活大約400 個L4DRG 神經(jīng)元,其熒光強度是基礎(chǔ)值的9 倍左右。(3)大約4%的熱刺激反應(yīng)神經(jīng)元,同時也被冷刺激激活。大約40%的冷刺激反應(yīng)神經(jīng)元,同時也被熱刺激激活。大約55%的溫度覺神經(jīng)元,也對機械擠壓有反應(yīng)。說明DRG 神經(jīng)元具有多感覺模態(tài)。(4)足底給予福爾馬林(1.85%, 20 μl),10 分鐘內(nèi)可以觀察到神經(jīng)元的熒光強度增加,但隨后降低。說明福爾馬林的I 相反應(yīng),是由于刺激外周感覺神經(jīng)元引起的,提示II 相反應(yīng)可能與脊髓或者是高位中樞有關(guān)。(5)紫外線B (UVB)照射可引起炎癥痛。DRG 神經(jīng)元對冷、熱和機械刺激的反應(yīng)都增加。結(jié)論:采用GCaMP6可以在體大規(guī)模記錄DRG 感覺神經(jīng)元的活動。該方法將推進疼痛機制的研究。