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神经系统如何调控来维持体温稳态 上海科学家有了新发现

神经系统如何调控来维持体温稳态 上海科学家有了新发现飞入寻常百姓家
来源:新民晚报   作者:郜阳   2022-06-08 12:42:54

来源/采访对象提供

新民晚报讯(记者 郜阳)6月7日23时,国际学术期刊《细胞-代谢》在线发表了题为《下丘脑冷感受神经元控制体温稳态调控和社交行为引起的体温上升》的研究论文。这一研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、神经科学国家重点实验室张哲研究组、梁智锋研究组和许晓鸿研究组合作完成。

“研究发现了位于下丘脑腹中侧表达Pdyn的神经元对于小鼠在冷环境中保持体温维持稳态至关重要,填补了体温调控的神经环路中冷感受神经元的缺失。该研究还发现了下丘脑调控体温稳态和控制社交行为的两种功能之间存在相互作用,将生理稳态调节与行为功能联系起来。”张哲表示。

据介绍,哺乳动物和鸟类作为恒温动物,可以在外界环境温度变化的情况下,自主地将体温维持在相对恒定的水平。稳定且适宜的内部温度,可以为身体进行有规律的高效率新陈代谢提供稳固的保障。体温稳态对于恒温动物来说是生死攸关的重要功能,仅仅2-3摄氏度的体温变化就会严重影响生理状态。神经系统的调控是维持体温稳态的重要一环,然而目前体温稳态神经调控的环路基础还尚不明确。研究调控体温稳态的神经环路,对于我们理解哺乳动物维持体温的神经机制至关重要,同时也将为临床上发热、失温症等体温稳态失衡疾病的治疗提供思路。

关于体温稳态平衡的早期研究表明,外界的环境温度可以被分布在皮肤上的温度感受器捕捉和感知,然后温度信息通过脊髓和中脑,传输到下丘脑的视前区(POA)进行整合,并最终输出到外周产热器官进行体温调节。但过去的研究主要集中于视前区对于体温的调控,例如视前区表达PACAP的神经元参与了对于外界热环境的感受过程并促进体温的下降;表达Adcyap1/Qrfp的神经元则可以诱导小鼠进入长时间的失温状态。而视前区Brs3神经元可以提高体温。

在这一研究中,科研人员通过全脑系统性地筛选,发现位于腹中侧下丘脑Pdyn阳性神经元对环境中的低温表现出高度特异性的反应;并且,调控该核团或其下游连接脑区即可控制体温变化。同时,该研究发现这群神经元也参与了由社交行为引起的体温变化的调控,提示了体温调控和社交行为间可能存在的共同调控机制。该研究发现了体温稳态神经调控的新脑区和冷感受的特异性神经元,为深入理解恒温动物体温稳态调节和能量代谢的神经环路作出了重要贡献。

编辑:陆佳慧
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