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    我国学者在体温调节的中枢机制方面取得重要进展

    日期 2017-02-21   来源:生命科学部   作者:张洪亮 殷文璇 杜生明  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(项目编号:31400955,31471065)等资助下,上海科技大学沈伟课题组在哺乳动物的体温神经调节机制方面取得重要进展。相关研究成果以“A hypothalamic circuit that controls body temperature”(下丘脑一个控制体温的神经环路)为题于2017年1月4日在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)上在线发表。论文链接:http://www.pnas.org/content/early/2017/01/03/1616255114.full.pdf

      体温的稳定对于人类正常生理活动的开展十分关键。体温调节紊乱(如发热、中暑等),则会打乱很多重要生理活动,严重时甚至危及生命。体温调节主要受中枢神经系统控制。尽管人们在20世纪就已知体温的控制中枢位于下丘脑,但由于下丘脑位于大脑深部,用传统方法很难完全解析其对体温的调节机制。

      为了阐明下丘脑参与体温调节的神经元与神经环路,沈伟课题组利用光遗传学、生理钙信号记录等手段,从神经环路水平对小鼠下丘脑的作用进行了系列实验,研究发现:下丘脑视前区的亚区(ventral part of lateral preoptic nucleus,vLPO)神经元调控热驱动的降温行为,而下丘脑的另一个亚区——下丘脑背中侧部的背侧(dorsomedial hypothalamic nucleus,dorsal part,DMD)的神经元负责冷刺激引起的产热机制,而且证实DMD神经元的活动受到vLPO神经元的抑制。此外,该研究还发现一个新的热敏感神经元标记物——脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF),BDNF神经元代表了一类新的热调节神经元,它的发现为进一步揭示温度调节机制提供了基础。上述结果为人们深入理解中暑、发烧等生理病理反应提供了新的线索,为这些常见疾病的防治提供了新的药物靶点和治疗策略。

      温度调节模式图。下丘脑视前区的亚区(vLPO)可被热(Heat)激活,触发降温行为。下丘脑的背中侧部的背侧(DMD)神经元则可被冷激活,诱发升温效应。vLPO神经元可抑制DMD神经元,从而降低能耗(Calories)和活动度(Activity)。




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