科学家解析哺乳动物体温调节神经环路机制

(记者黄鑫)上海科技大学生命科学与技术学院沈伟课题组在分析哺乳动物体温调节的神经回路机制方面取得了重要进展。相关结果最近发表在《美国国家科学院院刊》上。

体温调节失调(如发烧和中暑)会扰乱人体的许多重要生理活动，严重时甚至危及生命。体温调节主要由下丘脑和其他中枢神经控制，但其具体的控制机制尚不清楚。为此，神威研究小组通过光遗传学、钙信号记录、核糖体亲和纯化等手段，从神经回路的层面分析了小鼠下丘脑的功能。

研究小组发现热(38摄氏度)会激活下丘脑视前区神经元。通过光遗传学激活这些神经元将触发体温和活动的强烈下降。抑制这些神经元会迅速将体温升至高热水平(40.7摄氏度)。因此，vLPO神经元主要负责散热和体温降低。

冷(10摄氏度)激活下丘脑背内侧核中下丘脑背侧神经元的另一个亚区。通过光遗传学和其他手段激活这些DMD神经元将导致体温和活动的上升。抑制这些神经元将导致体温和活动的下降。因此，DMD神经元主要控制产热。

此外，负责冷却的神经元将抑制DMD产热神经元。这种抑制作用可以有效降低恶劣高温环境下的体温。

本研究的发现部分解释了冷热不同体温调节的神经回路机制，为人们深入了解中暑、发热等生理病理反应，探索脂肪产热的调节机制提供了新的线索。

《中国科学日报》(第四版综合版，2017年2月15日)