自然:新发现！揭示肠道神经元与大脑沟通控制口渴的分子机制！

来源：原创网站2022-01-29 23:22

来自加州理工学院和其他机构的科学家揭示了肠道神经元如何与大脑沟通以控制口渴。

2022年1月29日/100 bion/-运动后喝一杯水往往可以帮助我们解渴。然而，虽然喝水解渴后几分钟内口渴的感觉就会得到满足，但水合的过程实际上需要半个小时。这种延迟的发生是因为大脑在身体完全补充水分之前收到了喝水的信号，这是基于对肠内渗透压水平的检测和分析，而肠内渗透压水平代表着在液体中的溶解。最近，在国际期刊《自然》发表的一篇题为《肠道渗透压变化的传感器表征和检测机制》的研究报告中，来自加州理工学院等机构的科学家揭示了肠道神经元如何与大脑沟通以控制口渴。

迷走神经会对内脏渗透压的变化做出反应。

图片：doi :10.1038/s 14586-021-04359-5

长期以来，研究人员一直在研究调节口渴的肠和脑的渗透压信号，现在研究人员发现了介导这一过程的主要感觉通路。当身体脱水时，血液中的渗透压会增加，从而引起口渴。然而，由于我们的口渴和身体完全水合之间有一定的时间延迟，肠道必须在血液渗透压变化之前感知到这些变化，这些信息必须传递到大脑。

一旦摄入食物和水，营养物质就会通过肠道被吸收到肝脏中，肠道是一种特殊的血管丛，称为门静脉。在这种吸收过程中，肠道中的感觉神经元也会检测到渗透压信号。研究人员已经揭示了肠道如何将这些信息传递给大脑，以指示口渴和饱腹感。从肠到脑有两个主要的感觉通路，即脊柱(背根神经节或DRG)和迷走神经通路。在这项研究中，研究人员Ichiki使用基因工程小鼠来观察这两种途径的神经激活模式，然后他们系统地监测DRG和迷走神经神经元对注射到小鼠肠道中的水、盐和糖的反应，并模拟正常的营养摄入过程。研究发现，当肠道渗透压改变时，迷走神经神经元(不是脊髓神经元)可能被强烈激活。事实上，不同的神经元亚群会被激活，对不同的液体做出反应。下一个问题是，肠道的哪个部位向大脑发送渗透压信息？然后，研究人员分析了肝门区(HPA)，这是一条贯穿肠道的主要血管，主要负责肠道吸收大部分营养并将其输送到肝脏。研究人员发现，控制HPA的特定迷走神经元确实需要携带渗透压信号，切断导致HPA的特定迷走神经元分支后，迷走神经元对渗透压变化的反应能力将被消除。

研究人员进一步研究了迷走神经是否能直接或间接感知肠内的渗透压变化，发现为了响应肠内的渗透压变化，一种叫做血管活性肠肽的特殊肽可能会分泌到门静脉中，进而激活HPA区域的迷走神经，从而解释了肠如何将物理渗透压变化转化为可以编码渗透压变化的激素信号。研究人员奥卡说，我们发现了这个叫做HPA-大脑轴的通路的开始，后来我们需要确定所有的连接细节和分子机制。

图片：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04359-5

未来，研究人员将分析迷走神经神经元和已知控制口渴的大脑区域之间的关系。在之前的研究中，研究人员奥卡在大脑的穹窿下器官(SFO)区域识别出了所谓的口渴神经元。当动物口渴时，这些神经元高度活跃，喝水可以迅速让它们平静下来。但是SFO口渴神经元与任何肠道神经元都没有直接联系，因此研究人员的目的是阐明渗透压的变化如何与SFO口渴神经元进行交流。

研究员凯伦戴维说，关于神经系统如何控制身体的基本功能，如口渴和饱腹感，我们还有很多要研究的。这项研究揭示了由BRAIN Initiative支持的方法对于揭示大脑回路如何处理这种重要的感觉信息的重要性。综上所述，本研究结果表明，研究人员揭示了内脏低渗透压可能是一种重要的迷走神经感觉方式，肠道渗透压的变化可能通过HPA通路转化为激素信号来调节口渴的回路活动。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

一木，王，肯尼迪，等。《自然》(2022)。doi:10.1038/s 14586-021-04359-5

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