動物在感到口渴時會本能地尋找并消耗水分，以將體液滲透壓和血漿量恢復到設(shè)定點?？邶X的感覺受到穹窿下器官(SFO)的強烈影響，SFO是一種前腦結(jié)構(gòu)，它整合了循環(huán)信號，如滲透壓和鈉含量，以刺激口渴。

雖然促胰液素(SCT)是一種經(jīng)典的胃腸道激素，被認為是調(diào)節(jié)體液穩(wěn)態(tài)的體液因子，但眾所周知，飲用水的世俗行為實際上是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)中SCT的復雜神經(jīng)機制控制的。但信號如何參與這一過程尚不清楚。

近日，香港大學生物科學學院(SBS)的研究團隊與暨南大學和香港中文大學(中大)合作，采用投射特異性基因缺失方法，首次展示了神經(jīng)機制，并揭示了SCT受體(SCTR)在調(diào)節(jié)口渴期間飲酒行為中的重要作用。

本研究不僅拓展了SCT的功能邊界，而且對腸腦軸在維持體液穩(wěn)態(tài)中的調(diào)控提出了新的見解，為解決水分礦物質(zhì)失衡癥狀(如疲勞、頭痛、心律失常、惡心、嘔吐等)提供了新的思路。該團隊的研究結(jié)果已發(fā)表在《當代生物學》雜志上。

位于哺乳動物前腦的SFO是調(diào)節(jié)內(nèi)部水平衡的關(guān)鍵部位。SFO神經(jīng)元準備接收有關(guān)血漿滲透壓，血壓和激素的信號，該信號整合這些信息以調(diào)節(jié)口渴。SFO中的興奮性神經(jīng)元在脫水時被強烈激活，即使在水合條件下，這種神經(jīng)元的激活也可以促進貪婪的水攝入。以前的研究集中在剖析口渴背后的神經(jīng)回路，但肽信號傳導如何參與這一過程仍然需要進一步關(guān)注。

SCT最近被確定為調(diào)節(jié)體液穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵因素。SCT的中央和外周給藥觸發(fā)了嚙齒動物的飲水。值得注意的是，SCTR也在SFO中表達，并被SCT從血液循環(huán)中激活，這表明它們可能直接參與由SFO主導的體液平衡。

為了更好地了解SCTR如何調(diào)節(jié)口渴的神經(jīng)基礎(chǔ)，由香港大學SBS的Billy Chow教授，暨南大學的Li Zhang博士和香港中文大學的Yung Wingho教授領(lǐng)導的研究團隊共同證明，SFO中的SCTR缺失顯著減少了脫水小鼠的飲水量。

該團隊使用電生理學和纖維光度法來顯示SCT-SCTR軸參與者在脫水狀態(tài)下激活SFO興奮性神經(jīng)元。此外，他們采用了投射特異性基因缺失方法，以證明SCTR參與SFO到正中視前核(MnPO)神經(jīng)元通路以調(diào)節(jié)口渴。

簡而言之，這項研究揭示了SCTR在調(diào)節(jié)口渴期間飲酒行為中的重要作用。SCTR通過調(diào)節(jié)SFO興奮性神經(jīng)元的膜電流變化，介導SFO對MnPO通路的神經(jīng)興奮性，可以維持口渴后的正常飲水行為。本研究為理解胃腸道肽在人體體液穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中的作用提供了新的視角。

“發(fā)現(xiàn)SCT在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用令人興奮，但這僅僅是個開始，我們的研究正在逐步擴大SCT在大腦中的作用，”周教授說。“我們將繼續(xù)跟蹤大腦中SCT信號的痕跡，以描述更清晰的神經(jīng)機制。