Nature | 常瑞/张乐团队揭示体脑轴新机制：系统解析器官内在神经系统的构建蓝图

背景：人体器官（如心脏、肺脏、胰脏和肠道）除了接受外在神经支配外，内部还拥有“内建神经网络”，即器官内在神经系统。这些系统对维持器官功能和体脑轴通信至关重要，但其发育机制，特别是为何由同源神经脊细胞分化出结构迥异的神经网络，尚不清楚。研究目的：本研究旨在系统性揭示不同器官内在神经系统的形成机制，探究神经脊细胞迁移谱系与器官微环境信号如何协同构建这些网络的分子特征、空间结构及功能。结论：研究通过谱系追踪、3D成像、单细胞转录组学等技术，发现神经脊细胞的不同迁移谱系（如肠神经脊细胞和许旺细胞前驱细胞）预先决定了神经系统的空间分布，而器官微环境（特别是细胞外基质）信号则进一步塑造其分子特化和神经元分化速度。研究证实，心脏和肺脏的低Sox10表达导致其神经元迁移停止并局限分布，而胰脏与肠道神经元则高度表达Sox10并广泛迁移。此外，器官环境可重编程神经元的基因表达，如与心脏细胞共培养能使肠道神经元趋向心脏神经元特征。重要的是，细胞外基质和赖氨酰氧化酶（LOX）的交联作用是维持心脏“珍珠项链”状神经节规律结构的关键。该研究建立了器官主动构建其神经系统的概念框架，为体脑整合及相关疾病研究提供了理论基础。