基于GCaMP6s钙成像技术构建人背根神经节神经元体外模型研究HSV-1感染的感觉应答机制

　　本文创新性地利用AAV9载体介导GCaMP6s钙指示剂在永生化人背根神经节细胞系HD10.6中的高效转导，成功建立可实时监测感觉神经元激活的体外模型。该模型不仅能响应辣椒素（TRPV1激动剂）和光遗传学（ChR2）刺激，更首次发现HSV-1病毒感染可在5分钟内引发剧烈钙内流，为研究痛觉传导（Nociception）、病毒-宿主互作及药物筛选提供了高通量平台。

　　

Highlight

本研究成功利用AAV9载体实现GCaMP6s在分化HD10.6细胞中的高效表达，首次证实该模型可通过钙信号动态监测HSV-1病毒感染引发的即时感觉神经元激活，为病毒性神经痛机制研究提供创新平台。

Discussion

在本项目中，分化的HD10.6细胞通过AAV9-GCaMP6s成功实现转导，感染后3天即可检测到GCaMP6s荧光信号。功能验证表明，GCaMP6s能可靠地报告化学刺激（辣椒素诱导的TRPV1激活）和光遗传学（ChR2介导）刺激下的细胞内钙动力学，剂量依赖性ΔF/F₀响应超过2倍。在急性HSV-1感染期间，GCaMP6s荧光在病毒暴露后5分钟内出现瞬时尖峰，表明病毒入侵可能通过膜融合或离子通道激活触发钙内流。这种快速钙响应模式与典型配体-受体相互作用的缓慢动力学形成鲜明对比，提示病毒可能直接激活感觉神经元。HD10.6-GCaMP6s模型成功捕获了感觉神经元对多种刺激的差异化响应模式，包括化学刺激、光遗传学刺激和病毒挑战。该平台的优势在于兼容高通量筛选，可同时评估多种候选化合物对神经元活性的调节作用。表达GCaMP6s的HD10.6细胞系为研究痛觉信号传导、神经元兴奋性调节、宿主细胞对病毒的反应以及治疗干预提供了强大工具，有助于弥合临床前研究与临床应用之间的鸿沟。