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科技日報訊 （記者張夢然）日本名古屋大學的一個研究小組報告說，大腦視前區(qū)的EP3神經元在調節(jié)哺乳動物體溫方面起著關鍵作用。這一發(fā)現有助開發(fā)一種人工調節(jié)體溫技術，幫助治療中暑、體溫過低甚至肥胖癥。相關研究發(fā)表在最近的《科學進展》雜志上。
人類和許多其它哺乳動物的體溫維持在37℃左右，當體溫明顯偏離正常范圍時，可能對身體功能造成傷害，導致中暑、體溫過低甚至死亡。
大腦的溫度調節(jié)中心位于視前區(qū)，這是控制身體重要功能的下丘腦的一部分。例如，當視前區(qū)接收到來自前列腺素E（PGE_2，為響應感染而產生）介質的信號時，該區(qū)域會發(fā)出提高體溫的命令，以對抗病毒、細菌和其他致病生物。
為識別究竟是視前區(qū)的哪些神經元釋放了升高或降低體溫的命令，名古屋大學研究團隊使用大鼠開展了研究。他們首先研究了視前區(qū)EP3神經元的活動如何隨著環(huán)境溫度的變化而變化。大鼠舒適的環(huán)境溫度為28℃左右。在兩個小時內，研究人員將大鼠暴露在寒冷（4℃）、室溫（24℃）和高溫（36℃）環(huán)境中。結果表明，暴露于36℃會激活EP3神經元，而暴露于4℃和24℃則不會。
研究團隊隨后觀察了視前區(qū)EP3神經元的神經纖維，以確定其信號傳輸的位置。結果發(fā)現，神經纖維分布到不同的大腦區(qū)域，特別是分布到激活交感神經系統的背內側下丘腦（DMH）。分析還表明，EP3神經元用于向DMH傳輸信號的物質是γ-氨基丁酸（GABA），它是神經元興奮的主要抑制劑。
為了進一步研究EP3神經元在溫度調節(jié)中的作用，研究人員使用化學遺傳學方法人為地操縱了它們的活動。他們發(fā)現激活神經元會導致體溫下降，而抑制它們的活動會導致體溫升高。
綜上所述，視前區(qū)的EP3神經元通過釋放GABA向DMH神經元發(fā)送抑制信號以控制交感神經反應，從而在調節(jié)體溫方面發(fā)揮關鍵作用。
這項研究發(fā)現可為人工調節(jié)體溫技術的發(fā)展鋪平道路，或許還有助于治療肥胖癥，通過保持體溫略高于正常水平來促進脂肪燃燒。
標簽： 哺乳動物
