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科学新知｜哺乳动物体温维持37℃的关键神经元确定

来源：萌宠菠菠乐园时间：2024-10-31 04:11

日本名古屋大学的一个研究小组报告说，大脑视前区的EP3神经元在调节哺乳动物体温方面起着关键作用。这一发现有助开发一种人工调节体温技术，帮助治疗中暑、体温过低甚至肥胖症。相关研究发表在最近的《科学进展》杂志上。

在炎热的环境中，视前区的EP3神经元不断发送抑制性信号与GABA以抑制交感神经流出，从而保护体温免受环境热量的影响。在寒冷环境或感染期间，EP3神经元受到抑制，因此交感神经通路被激活以增加热量产生并抑制热量散失以防止体温过低或发烧。EP3神经元的活动水平是体温的关键决定因素。图片来源：中村佳子

人类和许多其它哺乳动物的体温维持在37℃左右，当体温明显偏离正常范围时，可能对身体功能造成伤害，导致中暑、体温过低甚至死亡。

大脑的温度调节中心位于视前区，这是控制身体重要功能的下丘脑的一部分。例如，当视前区接收到来自前列腺素E（PGE_2，为响应感染而产生）介质的信号时，该区域会发出提高体温的命令，以对抗病毒、细菌和其他致病生物。

为识别究竟是视前区的哪些神经元释放了升高或降低体温的命令，名古屋大学研究团队使用大鼠开展了研究。他们首先研究了视前区EP3神经元的活动如何随着环境温度的变化而变化。大鼠舒适的环境温度为28℃左右。在两个小时内，研究人员将大鼠暴露在寒冷（4℃）、室温（24℃）和高温（36℃）环境中。结果表明，暴露于36℃会激活EP3神经元，而暴露于4℃和24℃则不会。

研究团队随后观察了视前区EP3神经元的神经纤维，以确定其信号传输的位置。结果发现，神经纤维分布到不同的大脑区域，特别是分布到激活交感神经系统的背内侧下丘脑（DMH）。分析还表明，EP3神经元用于向DMH传输信号的物质是γ-氨基丁酸（GABA），它是神经元兴奋的主要抑制剂。

为了进一步研究EP3神经元在温度调节中的作用，研究人员使用化学遗传学方法人为地操纵了它们的活动。他们发现激活神经元会导致体温下降，而抑制它们的活动会导致体温升高。

综上所述，视前区的EP3神经元通过释放GABA向DMH神经元发送抑制信号以控制交感神经反应，从而在调节体温方面发挥关键作用。

这项研究发现可为人工调节体温技术的发展铺平道路，或许还有助于治疗肥胖症，通过保持体温略高于正常水平来促进脂肪燃烧。

原标题：《科学新知｜哺乳动物体温维持37℃的关键神经元确定》

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