上??萍即髮W(xué)PNAS利用光遺傳學(xué)等技術(shù)解析體溫調(diào)節(jié)
日期:2017-02-22 08:56:26
來(lái)自上海科技大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)控制體溫的下丘腦神經(jīng)環(huán)路,這為進(jìn)一步揭示溫度調(diào)節(jié)機(jī)制提供了基礎(chǔ),也為深入理解中暑、發(fā)燒等生理病理反應(yīng)提供了新的線索,為這些常見(jiàn)疾病的防治提供了新的藥物靶點(diǎn)和治療策略。
這一研究成果公布在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上,文章的通訊作者是上??萍即髮W(xué)沈偉博士,他早年畢業(yè)于清華大學(xué),主要從事神經(jīng)生物學(xué)、行為生物學(xué)的研究。
體溫的穩(wěn)定對(duì)于人類正常生理活動(dòng)的開(kāi)展十分關(guān)鍵。體溫調(diào)節(jié)紊亂(如發(fā)熱、中暑等),則會(huì)打亂很多重要生理活動(dòng),嚴(yán)重時(shí)甚至危及生命。體溫調(diào)節(jié)主要受中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制。盡管人們?cè)?span lang="EN-US">20世紀(jì)就已知體溫的控制中樞位于下丘腦,但由于下丘腦位于大腦深部,用傳統(tǒng)方法很難完全解析其對(duì)體溫的調(diào)節(jié)機(jī)制。
為了闡明下丘腦參與體溫調(diào)節(jié)的神經(jīng)元與神經(jīng)環(huán)路,沈偉課題組利用光遺傳學(xué)、生理鈣信號(hào)記錄等手段,從神經(jīng)環(huán)路水平對(duì)小鼠下丘腦的作用進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn):下丘腦視前區(qū)的亞區(qū)(ventral part of lateral preoptic nucleus,vLPO)神經(jīng)元調(diào)控?zé)狎?qū)動(dòng)的降溫行為,而下丘腦的另一個(gè)亞區(qū)——下丘腦背中側(cè)部的背側(cè)(dorsomedial hypothalamic nucleus,dorsal part,DMD)的神經(jīng)元負(fù)責(zé)冷刺激引起的產(chǎn)熱機(jī)制,而且證實(shí)DMD神經(jīng)元的活動(dòng)受到vLPO神經(jīng)元的抑制。
此外,該研究還發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的熱敏感神經(jīng)元標(biāo)記物——腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF),BDNF神經(jīng)元代表了一類新的熱調(diào)節(jié)神經(jīng)元,它的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步揭示溫度調(diào)節(jié)機(jī)制提供了基礎(chǔ)。上述結(jié)果為人們深入理解中暑、發(fā)燒等生理病理反應(yīng)提供了新的線索,為這些常見(jiàn)疾病的防治提供了新的藥物靶點(diǎn)和治療策略。
上一篇: 程序性細(xì)胞壞死新機(jī)制