新的研究结果强调了整个身体组织对寒冷的不同感知
米格尔·埃尔南德斯·埃尔切大学 由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 和米格尔·埃尔南德斯·埃尔切大学 (UMH) 联合研究中心神经科学研究所 (IN) 感觉转导和伤害感受实验室联席主任 Félix Viana 领导的研究小组表明,身体使用不同的分子机制在皮肤中传递寒冷……
新的研究结果强调了整个身体组织对寒冷的不同感知
米格尔·埃尔南德斯·埃尔切大学 由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 和米格尔·埃尔南德斯·埃尔切大学 (UMH) 联合研究中心神经科学研究所 (IN) 感觉转导和伤害感受实验室联席主任 Félix Viana 领导的研究小组表明,人体使用不同的分子机制来检测皮肤和内脏器官中的寒冷。这些发现代表了理解热稳态和与冷敏感性相关的某些病理学的重大进展。
该研究最近发表在杂志上生理学报表明冷知觉并不是整个生物体的同质过程。在皮肤中,寒冷主要通过离子通道 TRPM8 来检测,该通道专门感应环境中的低温和清凉感。相比之下,肺或胃等内脏器官主要依赖另一种名为 TRPA1 的传感器来感知温度下降。
这种分子机制的差异解释了为什么身体表面的冷感与吸入冷空气或食用非常冷的食物或饮料时所经历的冷感有很大不同,因为每种组织类型都会激活并使用不同的途径来检测热变化。 “皮肤配备了特定的传感器,使我们能够检测环境寒冷并适应防御行为,”该研究的首席研究员 Félix Viana 解释道。他补充道:“相比之下,体内的寒冷检测似乎依赖于不同的感觉回路和分子受体,反映了其在内部调节和对环境刺激的反应中更深层次的生理作用。”
该研究是在动物模型上进行的,可以直接分析参与冷检测的感觉神经元的活动。具体来说,研究小组将三叉神经的神经元(从皮肤和头部表面传输信息)与迷走神经的神经元进行了比较,迷走神经是连接大脑与肺和消化道等内脏器官的主要感觉通路。
为了研究这些神经元如何响应温度变化,研究人员使用钙成像技术和电生理记录,可以实时监测神经元的活动。这些方法与特定的药物制剂相结合,可以阻断特定的分子传感器,以确定哪些离子通道参与每种神经元类型的冷传感。
此外,研究小组使用缺乏 TRPM8 或 TRPA1 传感器的转基因小鼠以及基因表达分析来确认这些通道在冷感知中的独特作用。这种多学科方法表明,冷传感是根据每个组织的生理功能精确定制的,并且内脏器官使用与皮肤不同的分子机制。
我们的结果揭示了不同组织中的感觉系统如何编码热信息的更复杂和细致的观点。这为研究这些信号如何整合以及它们在病理条件下如何变化提供了新的机会,例如某些冷敏感性受损的神经病。”
Katharina Gers-Barlag,米格尔·埃尔南德斯·德埃尔切大学
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