发现小脑在口渴调节中的新作用
最近審查:02.07.2025

小脑,通常被称为“小脑”,由于其独特的结构和细胞复杂性,几个世纪以来一直受到研究人员的关注,从进化的角度来看,它是大脑中最古老的区域之一。传统上,它被认为仅仅是运动控制中心;然而,最近的研究表明,它参与了认知、情绪、记忆、自主神经功能、饱腹感和进餐等非运动功能。
在最近发表于《自然神经科学》杂志的一项小鼠研究中,来自大学医院 (UH)、哈灵顿发现研究所和凯斯西储大学的研究人员发现,小脑也控制着口渴,而口渴是生存所必需的一项重要功能。具体而言,研究团队发现,一种名为白脂素的激素会从周围扩散到大脑,并激活小脑中的浦肯野细胞。这会导致寻找水源并喝水的冲动增强。
“Asprosin 是我们实验室于 2016 年发现的一种激素,它能够激活大脑下丘脑中的关键‘饥饿’神经元,并通过与神经元表面一种名为‘受体’的蛋白质结合发挥作用,从而刺激食物摄入并维持体重,”该研究的资深作者阿图尔·乔普拉博士说道。
Atul Chopra 博士是休斯顿大学哈灵顿发现研究所的研究员、哈灵顿罕见病项目副主任、休斯顿大学值班医学遗传学家以及凯斯西储大学医学院医学、遗传学和基因组学副教授。
这种激素需要受体才能发挥作用,而asprosin控制食欲和体重的受体就是Ptprd。研究小组发现,除了下丘脑外,Ptprd在小脑中也高度表达,尽管其功能意义尚不清楚。
我们最初假设小脑中的白脂肽作用与下丘脑协调食物摄入,但结果证明这是错误的。突破性的发现来自实验室的博士后研究员、现担任肯塔基大学实验室负责人的伊拉·米什拉 (Ila Mishra) 发现,小脑对白脂肽的敏感性被敲除的小鼠的饮水量会减少。我们的最终目标是测量食物摄入量,而不是饮水量,这真是一个令人欣喜的意外。
这些小鼠还表现出浦肯野细胞活性降低,并伴有饮水不足(口渴感降低)。它们的食物摄入量、运动协调性和学习能力均未受到影响。相比之下,下丘脑白脂素敏感性被消除的小鼠则表现出食物摄入量减少,但口渴感没有受到影响。
“我们的研究结果不仅揭示了小脑浦肯野细胞在口渴调节中的新功能,还揭示了它们在运动协调和学习中独立于已知作用的调节机制,”乔普拉博士补充道。“令人着迷的是,经过一个多世纪的神经生物学研究,我们仍在不断发现大脑中那些长期以来被认为尚未被理解的区域的重要新功能。这一发现的更广泛意义在于,它有望用于治疗口渴症,例如多饮症(过度口渴)、饮水不足和食欲缺乏,目前这些疾病尚无治疗方法。”