作者：張雙虎 黃辛 來源：中國科學報 發(fā)布時間：2022/6/13

　　近日，《細胞—代謝》在線發(fā)表了中科院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)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(wěn)定機制。

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

　　神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控是恒溫動物維持體溫穩(wěn)態(tài)的重要一環(huán)，然而目前體溫穩(wěn)態(tài)神經(jīng)調(diào)控的環(huán)路基礎(chǔ)尚不明確。為系統(tǒng)篩查大腦在外界溫度變化時的活動情況，并找到對冷環(huán)境刺激響應(yīng)的腦區(qū)，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(fā)現(xiàn)VMH腦區(qū)對冷刺激有所響應(yīng)。研究者又通過分析單細胞測序數(shù)據(jù)和原位雜交，發(fā)現(xiàn)VMH腦區(qū)有一群表達Pdyn的神經(jīng)元在冷環(huán)境下被激活，可能是特異的冷感受神經(jīng)元。這群神經(jīng)元在冷熱刺激時的鈣信號變化，也驗證了VMHPdyn的神經(jīng)元是特異性感受冷刺激的神經(jīng)元亞群，并且其活動會被熱刺激所抑制。

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

　　“利用光遺傳技術(shù)抑制VMHPdyn神經(jīng)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(jīng)元具有調(diào)節(jié)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(diào)控的神經(jīng)環(huán)路中冷感受神經(jīng)元的缺失，還發(fā)現(xiàn)下丘腦調(diào)控體溫穩(wěn)態(tài)和控制社交行為的兩種功能之間存在相互作用，將生理穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)與行為功能聯(lián)系起來，為深入理解恒溫動物體溫穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)和能量代謝神經(jīng)環(huán)路作出貢獻。”

　　相關(guān)論文信息： 

　　https://doi.org/10.1016/j.cmet.2022.05.002