Dorsal root ganglia (DRGs) play a crucial role in processing sensory information, making it essential to understand their development. Here, we construct a single-cell spatiotemporal transcriptomic atlas of human embryonic DRG. This atlas reveals the diversity of cell types and highlights the extrinsic signaling cascades and intrinsic regulatory hierarchies that guide cell fate decisions, including neuronal/glial lineage restriction, sensory neuron differentiation and specification, and the formation of neuron-satellite glial cell (SGC) units. Additionally, we identify a human-enriched NTRK3⁺/DCC⁺ nociceptor subtype, which is involved in multimodal nociceptive processing. Mimicking the programmed activation of signaling pathways in vivo, we successfully establish functional human DRG organoids and underscore the critical roles of transcriptional regulators in the fate commitment of unspecialized sensory neurons (uSNs). Overall, our research elucidates the multilevel signaling pathways and transcription factor (TF) regulatory hierarchies that underpin the diversity of somatosensory neurons, emphasizing the phenotypic distinctions in human nociceptor subtypes.

中文翻译：

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在发育人类感觉神经元和类器官建模中解码转录身份


背根神经节 （DRG） 在处理感觉信息方面起着至关重要的作用，因此了解其发育至关重要。在这里，我们构建了人类胚胎 DRG 的单细胞时空转录组图谱。该图谱揭示了细胞类型的多样性，并强调了指导细胞命运决策的外源性信号转导级联和内在调控层次结构，包括神经元/神经胶质细胞系限制、感觉神经元分化和规范，以及神经元-卫星胶质细胞 （SGC） 单元的形成。此外，我们确定了一种富含人类的 NTRK3 ⁺ / DCC ⁺ 伤害感受器亚型，它参与多模式伤害感受加工。通过模拟体内信号通路 的程序性激活，我们成功建立了功能性人类 DRG 类器官，并强调了转录调节因子在非特化感觉神经元 （uSNs） 命运承诺中的关键作用。总体而言，我们的研究阐明了支撑体感神经元多样性的多级信号通路和转录因子 （TF） 调节层次结构，强调了人类伤害感受器亚型的表型差异。