Атлас эмбрионального спинного мозга человека in vivo подтверждает соответствие дорсальных интернейронов человека, полученных из стволовых клеток, и выявляет спинальные признаки, связанные с расстройствами аутистического спектра

Восстановление соматосенсорной функции после травмы спинного мозга (SCI) сопряжено с фундаментальными трудностями: подтипы нейронов должны соответствовать как аксиальному положению, так и идентичности нейронной цепи, однако закономерности развития дорсальных спинальных интернейронов человека (dI) остаются изученными не полностью. В настоящей работе мы объединили шесть наборов данных транскриптомики отдельных клеток, полученных из ткани эмбрионального спинного мозга человека на сроках гестации от 4 до 25 недель, чтобы создать референтный атлас раннего развития соматосенсорных цепей человека. Атлас выявляет молекулярные сигнатуры, лежащие в основе расширения и специализации популяций интернейронов dI4 и dI5, связанных с механосенсорной и ноцицептивной обработкой. На основе этого ресурса мы разработали подход к дифференцировке на основе нейромезодермальных прогениторов, позволяющий получать дорсальные интернейроны с различной переднезадней идентичностью. Сравнение подклассов dI4/dI5 in vivo и in vitro выявило консервативные генные сети, связанные с различными сенсорными модальностями, а также обогащение генами, ассоциированными с расстройствами аутистического спектра, в популяциях механосенсорных интернейронов. В совокупности эти результаты уточняют механизмы формирования разнообразия дорсальных спинальных интернейронов человека.