Ciała komórkowe neuronów czuciowych są zawarte w DRG. Neurony te są pseudojednobiegunowe i unerwiają zarówno tkanki obwodowe, jak i ośrodkowy układ nerwowy. Zakończenia nerwów obwodowych neuronów czuciowych znajdują się między innymi w mięśniach, skórze, narządach trzewnych i kościach. Przekazują one sygnały czucia obwodowego do zakończeń nerwowych w rdzeniowym rogu grzbietowym, a sygnały te są następnie przekazywane do mózgu różnymi wstępującymi ścieżkami czucia somatycznego1,2. Czucie somatyczne umożliwia ciału odczuwanie (tj. dotyku, bólu i doznań termicznych) oraz postrzeganie ruchu i orientacji przestrzennej (odczucia proprioceptywne)1,3. Istnieją cztery podklasy pierwotnych aksonów doprowadzających, w tym włókna grupy I (Aα), które reagują na propriocepcję mięśni szkieletowych, włókna grupy II (Aβ), które reagują na mechanoreceptory skóry oraz włókna grupy III (Aδ) i grupy V (C), które reagują na ból i temperaturę. Tylko włókna C są niezmielinizowane, podczas gdy reszta jest mielinizowana w różnym stopniu.
Nocyceptory są głównymi neuronami czuciowymi, które są aktywowane przez szkodliwe bodźce (stymulacja mechaniczna, termiczna i chemiczna), które niosą ze sobą potencjał do uszkodzenia tkanek. Neurony te składają się z mielinizowanych włókien Aδ i niezmielinizowanych włókien C1,4. Włókna Aδ wyrażają receptory czynnika wzrostu nerwów (NGF, receptor trkA), CGRP i SP. Włókna C są klasyfikowane jako peptydergiczne i niepeptydergiczne włókna C. Z drugiej strony, niepeptydergiczne włókna C wyrażają receptory dla czynnika neurotroficznego pochodzenia glejowego (receptory GDNF, RET i GFR), izolektyny IB4 i podtypu kanału jonowego bramkowanego ATP (P2X3)5,6,7. Nocyceptory można odróżnić po ekspresji kanałów jonowych i aktywować przez czynniki neurotroficzne, cytokiny, neuropeptydy, ATP lub inne związki chemiczne8. Po stymulacji neuroprzekaźniki, w tym CGRP, SP i glutaminian, mogą zostać uwolnione z zakończeń neuronów czuciowych w rogu grzbietowym rdzenia w celu przekazywania sygnałów nocyceptywnych2. DRG nie tylko składają się z neuronów, ale zawierają również satelitarne komórki glejowe. Komórki satelitarne otaczają neurony czuciowe i zapewniają mechaniczne i metaboliczne wsparcie9,10. Co ciekawe, istnieje coraz więcej dowodów wskazujących na to, że satelitarne komórki glejowe w DRG mogą być zaangażowane w regulację odczuwania bólu11.
Neurony czuciowe zostały uznane za najczęściej używane pierwotne komórki neuronalne12 i były wykorzystywane do badań nad elektrofizjologią, transdukcją sygnału i uwalnianiem neuroprzekaźników. Są one również powszechnie używane do badania komórkowych mechanizmów rozwoju neuronów, bólu zapalnego, bólu neuropatycznego, odczucia skórnego (takiego jak swędzenie) i wzrostu aksonów12,13,14,15. Kultury pierwotne DRG mogą być hodowane jako zdysocjowane neurony w celu oceny zmian biochemicznych w jednej lub wielu komórkach, co pozwala naukowcom na przeprowadzanie badań, których nie można przeprowadzić na obiektach eksperymentalnych. Ostatnio udało się wyhodować DRG od dawców ludzkich narządów, co może przynieść ogromne korzyści badaniom translacyjnym16. Z drugiej strony, neurony czuciowe mogą być również hodowane jako eksplantaty DRG. Eksplantaty DRG zachowują oryginalną architekturę tkankową neuronów, w tym komórek Schwanna i satelitarnych komórek glejowych, i są szczególnie przydatne do badania interakcji między komórkami neuronalnymi i nieneuronalnymi17. Kultury pierwotne DRG można łatwo przygotować w ciągu 2,5 godziny. Skład i właściwości komórek w dużym stopniu odzwierciedlają źródłowy DRG, w związku z czym specyficzny DRG (DRG lędźwiowy lub piersiowy) może być zbierany zgodnie z wymaganiami eksperymentalnymi. Hodowle embrionalnych i noworodkowych neuronów DRG wymagają NGF do przetrwania i indukowania wzrostu aksonów, ale kultury dorosłych neuronów nie wymagają dodawania czynników neurotroficznych do media12,17. Istnieją również komercyjnie dostępne linie komórkowe DRG-hybridoma, takie jak ND7/23 i F11, które nie wymagają użycia zwierząt doświadczalnych. Jednak brak ekspresji TRPV1 (TRPV1) podrodziny kanałów kationowych subrodziny kanałów kationowych receptora przejściowego (ważnego markera dla małych czuciowych neuronów nocyceptywnych) i niezgodne profile ekspresji genów ograniczają ich zastosowania18. Ostatnio unieśmiertelnione linie komórek neuronalnych DRG pochodzą od szczurów (50B11)19 i myszy (MED17.11)20, które nadają się do stosowania w wysokoprzepustowych badaniach przesiewowych do badań ukierunkowanych na leki. Jednak profilowanie ekspresji genów dla tych linii komórkowych nie zostało jeszcze przeprowadzone. Tak więc eksperymenty walidacyjne porównujące te unieśmiertelnione komórki z neuronami czuciowymi wciąż trwają.
NPFFR2 jest syntetyzowany w DRG i przenoszony do czuciowych zakończeń nerwowych w rdzeniowym rogu grzbietowym21. W tym artykule przedstawiamy protokół hodowli komórek DRG odcinka lędźwiowego i traktowania ich agonistą NPFFR2 w celu wywołania uwalniania neuroprzekaźników, CGRP i SP. Zależność od NPFFR2 jest dalej testowana przy użyciu małego interferującego RNA NPFFR2 (siRNA), który może być transfekowany do hodowanych komórek DRG.