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初级感觉神经元(背根节神经元)是机体感受外界刺激的第一级神经元，在痛觉传递过程中起着重要的作用。从形态学上小鼠DRG神经元可分为大神经元和小神经元，其中大神经元主要传递非伤害性感受和抑制伤害性感受，小神经元则主要传递伤害性感受。吗啡是最有效的临床镇痛药物，其在体内主要的靶分子是μ阿片受体(MOR)，但长期服用吗啡会产生药物耐受。已有研究提示，吗啡耐受可能与δ阿片受体(DOR)与MOR的相互作用有关，因此DOR和MOR在初级感觉神经元中的共定位关系值得深入的研究。采用原位杂交技术与免疫组织化学相结合和单细胞PCR的方法，我们发现在初级感觉神经元中DOR1 mRNA在大小神经元中有着广泛的表达分布，约有70％的细胞，表达水平高的主要是大神经元，大部分的肽能小神经元也表达相对较弱的DOR1 mRNA。在含有MOR的肽能小神经元中，63％的细胞同时表达DOR1 mRNA。免疫组织化学染色进一步显示，应用针对DOR不同序列肽段的抗体可以分别标记出DOR在不同细胞类型中的定位，并且显示出完全不同的亚细胞分布。在肽能小神经元中DOR主要定位于含降钙素基因相关肽(CGRP)的大致密芯泡中，而在大神经元中DOR则主要定位在细胞膜上。我们的研究结果提示，DOR在初级感觉神经元的大细胞、肽能和非肽能小细胞中都有表达，DOR与MOR在肽能小神经元中可以共存。
初级感觉神经元中有两类重要的可调节性分泌囊泡，即包含有经典神经递质的突触小泡和包含有神经肽的大致密芯泡，可调节性分泌囊泡的释放是神经元信号间传递的物质基础。G蛋白偶联受体在神经信号传导以及神经突触可塑性调节等方面具有重要作用，我们的结果显示DOR在初级感觉神经元的肽能神经元中主要定位于大致密芯泡的膜上，DOR激动剂或伤害性刺激可以引起含该受体的大致密芯泡释放，受体插入到细胞膜上，快速增强神经元对受体激动剂的敏感性。那么，还有哪些G蛋白偶联受体定位于初级感觉神经元的大致密芯囊泡上?为寻找更多的可调节分泌的G蛋白偶联受体，我们通过液相色谱偶联的质谱和免疫杂交的方法鉴定分离纯化的大致密芯泡膜蛋白成分，共检测到64个膜蛋白，包括B1缓激肽受体(B1 BK)、β1肾上腺素受体(β1 AR)、Frizzled-8、β2肾上腺素受体(β2 AR)、神经降压素受体2(NTR-2)和代谢型谷氨酸受体3(mGluR3)在内的G蛋白偶联受体，还检测到了钙离子通道α2δ1等离子通道。同时，我们在提取的大致密芯泡膜蛋白中还发现了70个跟膜蛋白紧密结合的下游信号分子，提示膜蛋白可能与下游信号分子在细胞内的大致密芯泡中结合并共同转运到细胞膜上。通过在提纯的大致密芯泡中进行的免疫共沉淀实验，我们证明DOR和它的下游信号分子有相互作用，鞘内注射Tat融合的DOR第三个胞内环肽段阻碍DOR与下游信号分子Gαi2的相互作用，可以使Gαi2从大致密芯泡的组分中部分分离出来，提示下游信号分子通过结合在膜蛋白上被分选到大致密芯泡。
综上所述，DOR广泛表达在初级感觉神经元中，在大部分肽能神经元中与MOR共存，提示δ阿片系统通过与μ阿片系统的相互作用调节吗啡镇痛作用和药物耐受的理论有着坚实的细胞学基础。初级感觉神经元的大致密芯泡含有多种G蛋白偶联受体以及它们紧密结合的下游信号分子，DOR可以与它的下游信号分子在大致密芯泡上形成蛋白复合体，有利于其插入到细胞膜上快速发挥功能。以上研究为初级感觉神经元中G蛋白偶联受体的功能实现提供了细胞学基础。