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    【中國科學報】恒溫動物體溫穩定機制獲揭示

    2022-06-13 中國科學報 張雙虎 黃辛
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    語音播報

      近日,《細胞—代謝》在線發表了中科院腦科學與智能技術卓越創新中心(神經科學研究所)與上海腦科學與類腦研究中心合作的最新成果。該成果揭示了恒溫動物的體溫穩定機制。

      該研究通過全腦系統性篩選,發現下丘腦(dmVMHPdyn)陽性神經元對環境低溫表現出高度特異性反應;調控該核團或其下游連接腦區,即可控制體溫變化。同時,該研究發現這些神經元也參與了由社交行為引起的體溫變化調控,提示體溫調控和社交行為間可能存在共同的調控機制。

      神經系統調控是恒溫動物維持體溫穩態的重要一環,然而目前體溫穩態神經調控的環路基礎尚不明確。為系統篩查大腦在外界溫度變化時的活動情況,并找到對冷環境刺激響應的腦區,研究者對頭部固定的小鼠進行溫度刺激,并同步進行功能核磁共振掃描,發現VMH腦區對冷刺激有所響應。研究者又通過分析單細胞測序數據和原位雜交,發現VMH腦區有一群表達Pdyn的神經元在冷環境下被激活,可能是特異的冷感受神經元。這群神經元在冷熱刺激時的鈣信號變化,也驗證了VMHPdyn的神經元是特異性感受冷刺激的神經元亞群,并且其活動會被熱刺激所抑制。

      為研究VMHPdyn神經元所參與的體溫調節環路,研究者通過狂犬病病毒介導的逆行跨單級示蹤,發現其可以接收來自全腦的廣泛投射,暗示著這種神經元可能在多種感覺及認知刺激的誘導下發揮體溫調節作用。此前,研究者記錄了這群神經元在社交行為過程中的鈣活動和同步的小鼠體溫變化,發現小鼠在發生社交行為時,神經元活動增強且體溫上升。

      “利用光遺傳技術抑制VMHPdyn神經元,小鼠的社交行為會減少,伴隨的體溫上升也會消失,說明這群神經元具有調節體溫和影響社交行為的雙重功能?!鄙虾DX科學與類腦研究中心研究員張哲說,“該研究填補了體溫調控的神經環路中冷感受神經元的缺失,還發現下丘腦調控體溫穩態和控制社交行為的兩種功能之間存在相互作用,將生理穩態調節與行為功能聯系起來,為深入理解恒溫動物體溫穩態調節和能量代謝神經環路作出貢獻?!?/p>

      相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2022.05.002

     ?。ㄔd于《中國科學報》 2022-06-13 第1版 要聞)
    打印 責任編輯:閻芳
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