哺乳動物體溫維持37℃的關鍵神經元確定

日本名古屋大學的一個研究小組報告説，大腦視前區的EP3神經元在調節哺乳動物體溫方面起著關鍵作用。這一發現有助開發一種人工調節體溫技術，幫助治療中暑、體溫過低甚至肥胖症。相關研究發表在最近的《科學進展》雜誌上。

人類和許多其他哺乳動物的體溫維持在37℃左右，當體溫明顯偏離正常範圍時，可能對身體功能造成傷害，導致中暑、體溫過低甚至死亡。

大腦的溫度調節中心位於視前區，這是控制身體重要功能的下丘腦的一部分。例如，當視前區接收到來自前列腺素E（PGE_2，為響應感染而産生）介質的信號時，該區域會發出提高體溫的命令，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EP3神經元的活動如何隨著環境溫度的變化而變化。大鼠舒適的環境溫度為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。

研究團隊隨後觀察了視前區EP3神經元的神經纖維，以確定其信號傳輸的位置。結果發現，神經纖維分佈到不同的大腦區域，特別是分佈到激活交感神經系統的背內側下丘腦（DMH）。分析還表明，EP3神經元用於向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製劑。

為了進一步研究EP3神經元在溫度調節中的作用，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，視前區的EP3神經元通過釋放GABA向DMH神經元發送抑制信號以控制交感神經反應，從而在調節體溫方面發揮關鍵作用。

這項研究發現可為人工調節體溫技術的發展鋪平道路，或許還有助於治療肥胖症，通過保持體溫略高於正常水準來促進脂肪燃燒。