De cellichamen van vagale afferente stoffen bevinden zich in de jugulaire, petrosale en nodose ganglia1,2,3. Hun axonen reizen samen via verschillende takken van de nervus vagus naar craniocervicale, thoracale en abdominale territoria4,5,6,7. Vanuit hun viscerale uiteinden kunnen vagale afferente stoffen reageren op een breed scala aan fysiologische en schadelijke stimuli8,9,10. De verdeling van signaalmoleculen en receptoren die betrokken zijn bij vagale detectie blijft echter slecht gekarakteriseerd. Dit komt deels omdat de vagale ganglia, ondanks hun kleine omvang, een breed spectrum van receptoren uitdrukken, waaronder een groot aantal GPCR's8,11,12,13. Bovendien zijn vagale afferente neuronen inherent heterogeen en vertonen ze verschillende moleculaire profielen14. Om de zaak te compliceren, worden de jugulaire, petrosale en nodose ganglia in de muis bevestigd, waardoor een enkele ganglionische massa wordt gevormd. Ten slotte is in een subset van dieren het nodose ganglion bevestigd aan het sympathische superieure cervicale ganglion15.
In het verleden hebben onderzoekers zich tot immunohistochemie gewend om de neurochemische samenstelling van vagale afferente neuronen te bestuderen16,17,18. Hoewel immunohistochemie met behulp van gevalideerde antilichamen nuttig is, moeten de resultaten van immunohistochemische studies met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd. Talrijke pogingen om specifieke antilichamen tegen GPCR's te identificeren, zijn bijvoorbeeld mislukt19,20,21,22,23,24,25, waardoor onderzoekers concluderen dat de meerderheid van de antilichamen tegen GPCR's onbetrouwbaar zijn. Om deze problemen te omzeilen, is kwantitatieve PCR (qPCR) op grote schaal gebruikt voor het beoordelen van genexpressie in de vagale ganglionaire massa van knaagdieren26,27,28,29. Het onderzoeken van genexpressie met behulp van qPCR gaat echter ten koste van een verlies van ruimtelijke informatie. In het bijzonder kan niet worden voorspeld hoeveel cellen of welk celtype (s) een bepaald gen van belang uitdrukken (bijv. Nodose vs. jugulaire cellen). Terugkerende problemen omvatten ook de besmetting met aangrenzende weefsels en de opname van variabele lengtes van de nervus vagus, superieure cervicale en jugulaire ganglia tijdens dissectie15. Als gevolg van de bovenstaande moeilijkheden is er controverse rond de expressie en distributie van verschillende GPCR's in vagale afferente neuronen. Een bijzonder raadselachtig voorbeeld heeft betrekking op de ghrelinereceptor (Ghsr). Terwijl sommige studies wijdverspreide expressie van deze receptor hebben gevonden in vagale afferente neuronen30,31,32,hebben anderen vastgesteld dat Ghsr-mRNA bijna niet detecteerbaar is in het nodose ganglion11,14. Gedetailleerde mapping van Ghsr-mRNA in de vagale ganglionaire massa is daarom gerechtvaardigd.
In situ hybridisatie (ISH) is ook gebruikt om genexpressiepatronen in de vagale ganglionaire massa7,11,12,33,34,35te beoordelen. Omdat op RNA gebaseerde technieken onder de meeste omstandigheden betrouwbaarder en specifieker blijven dan op antilichamen gebaseerde technieken36,37, zijn ISH-studies waardevol gebleken voor een beter begrip van de neurochemische codering van vagale afferente neuronen. Toch zijn traditionele ISH-technieken zelf niet zonder kanttekeningen. Radioactieve ISH is gevoelig maar genereert achtergrond en blijft omslachtig38. Niet-radioactieve ISH is minder ingewikkeld maar ook minder gevoelig38. De recent ontwikkelde RNAscope ISH-methode is daarentegen zeer gevoelig en genereert minimale achtergrond39. De huidige studie paste multiplex fluorescerende RNAscope toe op de detectie van GPCR's in vagale afferente neuronen van de muis. We concentreerden ons op het in kaart brengen van de distributie van Ghsr en vergeleken de distributie met die van de cholecystokininereceptor (Cck1r), een andere GPCR waarvan bekend is dat deze tot expressie komt in het nodose ganglion34. Ten slotte werden de twee transcriptiefactoren, gepaard-achtige homeobox 2b (Phox2b) en PR-domein zinkvingereiwit 12 (Prdm12), gebruikt als selectieve markers voor nodose en jugulaire afferente neuronen, respectievelijk14. Zonder Phox2b of Prdm12 te visualiseren, zou het een uitdaging zijn om jugulaire versus nodose afferente stoffen met zekerheid te identificeren. Mogelijke technische valkuilen worden ook in het hele artikel besproken.