【Nature 发布】Biorbyt 畅销「mCherry 抗体」再立新功，助力在培养皿中破解人类疼痛之谜

导读

人类的疼痛、触摸与痒觉如何从皮肤传到大脑？这一过程依赖「体感上行通路」。由于物种差异和合适实验模型的缺乏，疼痛研究与药物开发长期面临挑战。

一项发表于《Nature》的研究，利用人类诱导多能干细胞在体外构建了「人源上行体感组装体（hASA）」。其中，Biorbyt anti-mCherry 抗体（orb153320）用于检测病毒标记的示踪信号，为证明类器官之间建立功能性突触连接提供了关键视觉证据。

你是否想过，人类的疼痛、触摸、痒觉是如何从皮肤传递到大脑的？这个过程依赖于一条名为「体感上行通路」的复杂神经线路。然而，由于物种差异和缺乏合适的实验模型，「疼痛研究」和「药物开发」一直面临巨大挑战。

一项发表于顶级期刊《Nature》的研究取得了突破性进展，题为：Human assembloid model of the ascending neural sensory pathway。科学家们利用人类诱导多能干细胞（hiPS 细胞），成功在体外构建了一个名为「人源上行体感组装体（hASA）」的模型。这就像是在培养皿中，用 4 块由不同神经细胞组成的「迷你器官」，搭建起一条从外周感官直到大脑皮层的完整「疼痛感知通路」。

a：人体中真实的疼痛通路（脊髓丘脑束）示意图，将感觉从皮肤传到大脑。b：在培养皿中，用干细胞培育出四个关键类器官示意图

一、制造「零件」

研究人员分别培育了四种不同的「类器官」，来模拟疼痛通路上的四个关键「站点」：

• 体感类器官（hSeO）：模拟感知外界刺激的背根神经节。
• 脊髓背角类器官（hdSpO）：接收并初步处理感觉信号。
• 丘脑类器官（hDiO）：作为感觉信息上传到大脑的「中继站」。
• 皮层类器官（hCO）：最终产生痛觉等感知的大脑区域。

二、组装「电路」

他们将这四种类器官像拼装乐高一样巧妙地融合在一起，形成完整的四部分 hASA。通过基因测序和染色，他们确认这个组装体中包含了这条通路上所有关键的细胞类型。

hASA 的「真面目」：普通光镜照片（b），荧光标记照片（c）

三、测试「功能」

1. 信号传导

当用化学物质（如 αβ-MeATP）刺激「体感类器官」时，研究人员观察到钙信号像波浪一样，依次传递到脊髓、丘脑，最后到达皮层类器官。

a：化学刺激实验示意图。d：在显微镜下实时记录整个组装体的钙信号

e：钙信号轨迹图，可见刺激后所有区域都出现响应。f：统计分析证明，只有在组装体中，信号才能从感觉器官传递到大脑皮层

2. 同步活动

更神奇的是，整个组装体的不同区域会表现出同步的神经电活动，形成了一个简单的功能网络。

3. 揭示疾病机制

他们利用基因编辑技术，模拟了两种与疼痛相关的 SCN9A 基因突变。

SCN9A 基因突变导致疼痛感知异常的机制示意图。a：功能缺失导致「无痛症」；i：功能获得导致「极端疼痛」

钙成像信号对比。基因敲除（KO）后神经活动变得稀疏平淡，而功能获得性突变（T1464I）则导致神经活动异常密集和同步

统计分析证实，基因敲除显著降低了神经同步性（h），而功能获得性突变则显著增强了同步性（o）

结果发现：导致「无痛症」的基因突变会破坏整个电路的同步性；而导致「极端疼痛障碍」的基因突变则会引起过度同步。这从神经回路层面为这些罕见病提供了全新的解释。

四、这项研究的巨大意义

这项技术首次在体外重现了人类复杂的感觉通路，它不仅可以帮助我们理解人类感官系统的发育，更重要的是为研究「疼痛」「自闭症谱系障碍」等与感觉处理异常相关的疾病提供了前所未有的人类特异性模型。未来，科学家可以利用这个平台来高通量筛选镇痛药物，并深入研究各种神经系统疾病的发病机制。

五、Biorbyt 品牌 anti-mCherry 抗体在本研究中的应用

在这项发表于《Nature》的研究中，科学家们依赖「免疫荧光染色」来确认各类器官的身份。在如此前沿和复杂的研究中，高质量、高特异性的抗体对于精确鉴定不同类器官中的细胞类型至关重要。

值得注意的是，研究中使用了来自 Biorbyt 的 anti-mCherry 抗体（货号：orb153320），用于检测病毒标记的示踪信号。该抗体的成功应用，帮助研究人员清晰地观察到了神经回路中特定的连接，为证明类器官之间成功建立了「功能性突触连接」提供了关键的视觉证据。

Western blot analysis of HEK293 cell line lysate using mCherry antibody

Confocal immunofluorescence analysis of HEK293 cells using mCherry antibody

Biorbyt 提供全面且丰富的生命科学研究相关抗体、蛋白、ELISA 试剂盒等，涵盖各种神经细胞标志物、离子通道、转录因子等，可为您的研究提供可靠的工具，助您在生命科学领域探索未知。

六、产品信息

产品	货号	应用
mCherry antibody	orb153320	IEM, IF, IHC-Fr, IHC-P, WB

想要了解更多产品信息或申请试用？欢迎联系我们的技术支持团队，我们将竭诚为你服务！