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神经系统发育中的一个关键环节是正确神经回路结构的建立与精细化。在脊椎动物的神经肌肉回路中，这一过程要求将中枢神经系统中运动神经元的轴突连接到外周相应的肌肉群。该过程大致可分为两个不同阶段：首先是轴突向其支配区域的导向，其后是正确神经—肌肉连接的建立。尽管吸引性和排斥性线索在轴突导向中的作用已被广泛研究，但对于塑造运动神经元与肌肉之间匹配、并促进回路特异性和精细化的分子相互作用，我们仍知之甚少。在此，我们以四足动物肢体为模型系统，聚焦于三个不同神经肌肉回路的成熟过程，这些回路分别靶向发育中鸡前肢不同的近端—远端和前部—后部区域；我们对经逆行回填单独标记的运动神经元及其所连接肌肉的转录组进行了测序。跨回路的比较分析提示，可能存在不同的分子“地址编码”，其基础是分泌型信号因子和细胞表面受体匹配谱的个体化特征签名。 此外，我们利用实验性改变的肢体外周环境来探测该系统内在的转录可塑性；这种改变会导致神经错误接线，并对相应的运动神经元—肌肉配对进行了测序。最后，为便于数据探索，我们构建了一个 R Shiny 应用程序，用于在对照和实验性改变的肢体构型中，考察回路特异性的配体—受体相互作用谱，涵盖神经元→肌肉和肌肉→神经元两个方向。总体而言，我们提供了一项资源，用于研究四足动物肢体神经肌肉回路精细化过程中肌肉—神经匹配的细胞与分子基础，这对于理解脊椎动物神经肌肉发育与进化，以及针对损伤或神经受损后再支配的再生策略，均具有重要意义。
神经系统发育的一个关键组成部分，是正确神经环路结构的建立与精细化。在脊椎动物的神经肌肉环路中，这一过程要求将中枢神经系统中运动神经元的轴突连接到外周与之对应的肌群。该过程大致可分为两个不同阶段：首先是轴突朝向其支配区域的导向，其次是正确神经—肌肉连接的建立。尽管吸引性和排斥性线索在轴突导向中的作用已被广泛研究，但对于塑造运动神经元与肌肉之间配对、并促进环路特异性与精细化的分子相互作用，目前所知仍相对有限。
在此，我们以四足动物肢体为模型系统，聚焦于三个不同神经肌肉环路的成熟过程，这些环路分别靶向发育中鸡前肢的不同近端—远端及前部—后部区域。我们对经逆行示踪单独回填的运动神经元以及与其相连接的肌肉分别进行了转录组测序。跨环路的比较分析提示，可能存在不同的分子“地址编码”，其基础是分泌型信号因子和细胞表面受体匹配谱的个体化特征。
此外，我们还利用实验性改变的肢体外周环境来探究该系统内在的转录可塑性；这种改变会导致神经错误接线。随后，我们对相应的运动神经元—肌肉配对进行了测序。最后，为便于数据探索，我们提供了一个 R Shiny 应用程序，用于在对照组和实验性改变的肢体构型中，研究环路特异性的配体—受体相互作用谱，包括神经元到肌肉以及肌肉到神经元两个方向。
总体而言，我们提供了一项资源，用于研究四足动物肢体中神经肌肉环路精细化过程中肌肉—神经配对的细胞与分子基础。这对于理解脊椎动物神经肌肉发育与进化，以及针对损伤或神经受损后再支配的再生干预策略，均具有重要意义。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.04.742930v1?rss=1
🏷️ 运动神经元-肌肉配对 神经肌肉回路 轴突导向 配体-受体互作 肢体发育 转录组测序