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Le système nerveux autonome (SNA) est une partie cruciale du système nerveux périphérique qui maintient l’homéostasie du corps, y compris l’adaptation aux conditions environnementales et à la pathologie1. Il est impliqué dans la régulation de plusieurs systèmes d’organes dans tout le corps tels que les systèmes cardiovasculaire, respiratoire, digestif et endocrinien. Le SNA est divisé en branches sympathiques et parasympathiques. Les branches vertébrales du système nerveux sympathique synapsent dans les ganglions de la chaîne sympathique, situés bilatéralement en position paravertébrale. Les ganglions cervicaux et thoraciques bilatéraux, en particulier la StG, sont des composants importants participant à l’innervation sympathique cardiaque. Dans les états pathologiques, tels que l’ischémie cardiaque, un remodelage neuronal peut se produire, entraînant une surenchère sympathique2. Le remodelage neuronal a été démontré dans de multiples études histologiques chez l’homme et plusieurs autres espèces animales 3,4,5,6. Une caractérisation biologique détaillée du remodelage neuronal induit par l’ischémie cardiaque dans les ganglions sympathiques cardiaques fait actuellement défaut, et les caractéristiques biologiques fondamentales des types ou sous-types de cellules neuronales spécialisées dans le système nerveux sympathique cardiaque (SNS) ne sont pas encore entièrement déterminées dans la santé et la maladie7.
De nouvelles technologies, telles que scRNA-seq, ont ouvert des portes pour la caractérisation génétique de petits tissus au niveau 8,9 d’une seule cellule. Cependant, la taille relativement grande des neurones peut entraver l’utilisation optimisée de ces techniques unicellulaires chez l’homme10. En outre, le séquençage unicellulaire nécessite un débit élevé de cellules pour récupérer un nombre suffisant de cellules en raison d’une perte élevée dans le processus de séquençage. Cela peut s’avérer difficile lors de l’étude de petits tissus difficiles à capturer en une seule session et nécessitant plusieurs échantillons pour introduire suffisamment de cellules uniques pour le séquençage. La technologie snRNA-seq à base de gouttelettes récemment développée (c’est-à-dire la plate-forme 10x Chromium) permet d’étudier les différences biologiques entre les noyaux simples11,12. snRNA-seq détient un avantage sur scRNA-seq pour les grandes cellules (>30 μm), qui peuvent ne pas être capturés dans Gel Bead in Emulsions (GEM), ainsi qu’une compatibilité améliorée avec une dissociation étendue et / ou une conservation prolongée 13,14,15.
L’hétérogénéité, le nombre de cellules neuronales et d’autres cellules enrichies dans le SNS cardiaque sont des aspects importants pour la caractérisation du SNA dans les états de santé et de maladie. De plus, l’innervation spécifique à un organe ou à une région par chaque ganglion sympathique contribue à la complexité du SNS. De plus, il a été démontré que les ganglions cervicaux, stellaires et thoraciques de la chaîne sympathique innervent différentes régions du cœur16. Par conséquent, il est nécessaire d’effectuer une analyse mononucléaire des cellules ganglionnaires dérivées de ganglions individuels pour étudier leur architecture biologique.
Le snRNA-seq à base de gouttelettes permet un profilage d’expression à l’échelle du transcriptome pour un pool de milliers de cellules provenant de plusieurs échantillons à la fois avec des coûts inférieurs à ceux des plates-formes de séquençage sur plaques. Cette approche permet aux snRNA-seq à base de gouttelettes d’être plus adaptés à la classification du phénotype cellulaire et à l’identification de nouvelles sous-populations de cellules au sein du SCG et du StG. Notamment, ce protocole fournit une approche concise par étapes pour l’identification, l’isolement et le séquençage de l’ARN mononuclé des ganglions cardiaques extrinsèques sympathiques, une méthode qui a le potentiel d’une large application dans les études de la caractérisation des ganglions innervant d’autres organes et tissus apparentés dans la santé et la maladie.