技術力量2022-12-25 10:29·優質科學領域創作者
科學家已找到將哺乳動物體溫維持在37°C的關鍵神經元。包括人類在內的哺乳動物的正常體溫一般在37攝氏度左右，偏離這個溫度值，無論過低還是過高都會給身體機能造成損害，導致體溫過低、中暑等。負責調節這一重要身體機能過程的是下丘腦視前區，當這一大腦溫度控制區域接收到PGE2介質前列腺素發出的信號時，就會向身體發送提高或降低溫度的信號，以對抗病毒、細菌和其它致病生物。之前的研究沒有找到是哪些神經元會釋放出這些降低或升高體溫的信號命令。
日本名古屋大學的研究團隊現在已經確定了這些關鍵神經元，它們是EP3神經元，位于大腦視前區。對小鼠的研究實驗證明，視前區的EP3神經元能夠表達PGE2的EP3受體，從而調節體溫。小鼠喜歡28°C的溫度環境，科學家首先將這些小鼠放在寒冷的4°C和室溫24°C以及高溫36°C的環境下2個小時，結果發現高溫會激活EP3神經元，但寒冷和室溫環境不會激活它們。EP3神經元的神經纖維分散于整個小鼠大腦中當中，尤其是在是在負責交感神經系統激活的背內側下丘腦中。利用γ-氨基丁酸神經元興奮抑制劑，EP3將信號傳遞給了下丘腦背內側核。
通過化學遺傳方法，科學家們證實，哺乳動物的體溫升高是由于抑制了EP3神經元的活動，而體溫降低則是由于激活了它們。EP3神經元可以精確調節信號，微調體溫，對于控制哺乳動物體溫至關重要，因為它們釋放γ-氨基丁酸，將抑制信號傳遞給下丘腦背內側核神經元，從而調節交感神經反應。具體來說，在炎熱環境中，信號被增強以抑制交感神經的輸出，皮膚中的血液流動增加以促進身體熱量的輻射，從而防止中暑。而在寒冷的環境中，信號會減少以激活交感神經輸出，從而促進脂肪組織和其他器官產生熱量以防止體溫過低。而在哺乳動物感染時，PGE2介質前列腺素作用于EP3神經元以抑制其活動，激活交感神經輸出，從而產生發燒。
該研究可以創造出一種人工體溫調節技術，并且能夠通過略微升高體溫的方法來促進脂肪燃燒，從而幫助治療肥胖癥。
圖2：在炎熱的環境中，視前區的 EP3神經元不斷發送抑制性信號與γ-氨基丁酸以抑制交感神經流出，從而保護體溫免受環境熱量的影響。在寒冷環境或感染期間，EP3神經元受到抑制，因此交感神經通路被激活以增加熱量產生并抑制熱量散失以防止體溫過低或發燒。EP3神經元的活動水平是體溫的關鍵決定因素。
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評論 11
張plc2
說個簡單的溫控調節就那么難嗎？37℃設定值哪個定的？全身都有溫覺，溫度不一樣，以哪個為準？溫行是哪個？
·10小時前
技術力量作者贊
人體核心溫度37-37.5攝氏度是正常溫度
·9小時前
霜打的茄子贊
這里指的是臟器溫度，你以為說的是體表四肢溫度啊
·8小時前
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