$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
La funzione del proteasoma è essenziale per lo sviluppo e il mantenimento ottimali del sistema nervoso periferico (SNP)1,2,3,4,5,6. Sia gli studi in vitro che quelli in vivo che utilizzano inibitori del proteasoma dimostrano che l'attività del proteasoma è cruciale per il neurosviluppo, la mielinizzazione, l'eccitabilità e la funzione delle cellule gliali 7,8,9,10. Inoltre, la chemioterapia a base di inibitori del proteasoma induce neuropatie dolorose nel 30-60% dei pazienti, spesso caratterizzate da dolore cronico e alterazione della sensibilità alle estremità 8,9,11,12,13. È interessante notare che la somministrazione a basse dosi di questi stessi inibitori riduce la sensibilità agli stimoli dolorosi, suggerendo un ruolo complesso per il proteasoma nell'elaborazione sensoriale 6,14,15. Tuttavia, nonostante questi studi approfonditi, la funzione specifica dei proteasomi nel SNP è rimasta poco compresa.
I proteasomi sono il principale meccanismo di degradazione delle proteine in tutti i domini della vita e sono essenziali per il mantenimento dell'omeostasi proteica16. Il proteasoma centrale 20S è composto da quattro anelli eptamerici di subunità α, β, β α e media la degradazione proteica indipendente dall'ubiquitina17,18. L'associazione con le particelle regolatorie forma il proteasoma 26S e 30S capped proteasoma, che media la degradazione della proteina ubiquitina-dipendente 4,17. Nei neuroni, i proteasomi sono stati identificati in tutti i compartimenti cellulari e la loro localizzazione subcellulare è nota per influenzare la funzione19. Tuttavia, molti inibitori del proteasoma comunemente usati mancano della specificità per colpire selettivamente le popolazioni di proteasoma localizzate in modo differenziale.
Infatti, utilizzando inibitori del proteasoma impermeabili alla membrana e marcatura di anticorpi in cellule non permeabilizzate, è stato scoperto che un complesso di proteasoma neurone-specifico si localizza sulla membrana plasmatica in un sottogruppo di neuroni somatosensoriali20. L'analisi scRNA-seq dei neuroni primari del ganglio della radice dorsale (DRG), separati in popolazioni NMP+ e NMP- tramite alimentazione di anticorpi contro una subunità del proteasoma e smistamento FACS, ha portato a 20 cluster cellulari trascrizionalmente distinti20. Ulteriori analisi hanno rivelato che le cellule NMP+ si raggruppavano solo in 3 dei 20 cluster. Utilizzando set di marcatori genici per specifici sottotipi neuronali, sono stati identificati 13 diversi sottotipi di neuroni somatosensoriali20. La maggior parte dei neuroni NMP+ si raggruppa con i neuroni sensoriali MrgprA3+ e Cysltr2+ 20. Un numero minimo di cellule NMP+ si è raggruppato in un terzo cluster, in cui non sono stati identificati set di geni specifici, e questo cluster è stato quindi lasciato non assegnato20. I neuroni MrgprA3+ e Cysltr2+ sono nocicettori di tipo C, sensibili al calore, agli stimoli meccanici e pruritogeni, corrispondenti ai sottotipi neuronali CGRP-θ e SST, rispettivamente21,22. Dei 20 cluster cellulari identificati, 7 cluster NMP- esprimevano marcatori genici coerenti con le cellule non neuronali, tra cui le cellule di Schwann, la glia satellite e le cellule immunitarie, e sono stati anche lasciati non assegnati20. Queste popolazioni cellulari erano attese, poiché non è possibile separare le cellule non neuronali da quelle neuronali durante la coltura dei neuroni DRG20.
Studiando la sua funzione, l'inibizione in vitro dell'NMP ha alterato l'eccitabilità neuronale alla stimolazione di KCl, istamina e αβ-metileneadenosina 5'-trifosfato20. In vivo, l'inibizione dell'NMP ha ridotto la sensibilità agli stimoli meccanici e dolorifici senza effetti sulla sensazione termica20. Questi risultati rivelano che l'NMP è un regolatore chiave della sensazione meccanica, del dolore e del prurito e un potenziale bersaglio terapeutico per la gestione del dolore20. Tuttavia, i meccanismi specifici che collegano l'attività dell'NMP allo sviluppo del dolore in diversi contesti patologici rimangono poco compresi. Pertanto, sono necessarie ulteriori indagini sulla dinamica e la funzione dell'espressione di NMP in condizioni associate al dolore e alla neuropatia.
In questo articolo, questo articolo descrive un solido flusso di lavoro (Figura 1) per identificare e isolare le popolazioni neuronali NMP+ DRG. Questo approccio consente lo studio specifico del tipo di cellula delle dinamiche di espressione di NMP utilizzando il sorting FACS, scRNA-seq e l'immunocolorazione. Questi approcci consentono l'analisi ad alta risoluzione dell'espressione dell'NMP in modo specifico per tipo di cellula, che può essere utilizzata per studiare il ruolo dell'NMP in condizioni normali e varie associate al dolore.