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Nature:为啥天一热你就会去找地方凉快?
2016-09-01 22:34:38   来源:   评论:0 点击:

随着全球气温的飙升,人类检测温度和避免在过热的地方呆着对于调节人体的体温是至关重要的。
随着全球气温的飙升,人类检测温度和避免在过热的地方呆着对于调节人体的体温是至关重要的。然而,到现在为止,人们对于在我们皮肤的感觉神经元负责检测温度的分子机制还知之甚少。

伦敦的国王学院的一项新研究,在线发表在8月17日的Nature上,揭示了一个叫做TRPM2的基因在小鼠中发起“太热了”的信号,驱使它们寻找凉爽的环境。当这个基因被移除时,小鼠无法分辨出凉爽和炎热的温度。

TRP通道蛋白可以感受不同程度的热

人们已经知道一些TRP(瞬时受体电位)蛋白能被疼痛程度的高温所激活。热激活的通道包含了感受极端热(TRPV2),疼痛的热(TRPV1, TRPM3和 ANO1),不疼痛的热 (TRPV3 和 TRPV4),不疼痛的冷 (TRPM8)直到疼痛的冷 (TRPA1)等各种通道蛋白。缺失这些离子通道时,对小鼠只有在热环境下的行为适度的影响。但TRPM8的缺失会让小鼠对在10–25 °C范畴的凉爽的感觉有明显的效果。

这些蛋白可以跨越细胞膜传递带正电荷的离子,因此可以改变神经细胞的内部电压。这种电压的变化反过来又触发神经活动,因此发出对于高温痛苦的感觉信号,比如触摸一个热水壶。然而以前的研究没有发现温和程度的热度所激活的离子通道。

TRPM2刚好可以感受盛夏的高温

国王学院的Chun Hsiang Tan博士和Peter McNaughton教授一起发现了一个叫做TRPM2的离子通道,之前并没有被联系到对温度的感觉。他们运用钙成像鉴定了一些不表达已知TRP通道的热敏感体觉神经元。然后结合钙离子成像、电生理和RNA测序表明在这些神经元产生热敏感离子通道的是TRPM2。

分离了这个新的感觉通道蛋白后,他们在一组小鼠中删除了TRPM2基因,让小鼠通过33°C或38°C的表面,将它们的行为与正常小鼠进行比较。研究人员发现正常小鼠喜欢比较凉爽的33°C而在避免38°C的表面通过。而删除TRPM2基因的小鼠无法区别出这两者有什么不同。

国王学院的博士后Chun Hsiang Tan博士说:“在这些小鼠中移除TRPM2后就消除了它们检测非痛苦性热度的能力,然而利用其它已知受体检测疼痛性高温的能力没有受到影响。这揭示了我们如何能够在感官水平检测环境是否太温暖。”

Peter McNaughton教授说:“我们检测的温度和你盛夏时在伦敦公共汽车或地铁车厢中感受到的相当。38°C拥挤的地铁车厢令人感到非常地窒息,因此我们皮肤中的感觉神经元让我们检测到环境太热了,驱使我们采取行动——比如脱去一件衣服,或是从地铁上下来,寻找更凉爽的环境。”

McNaughton教授补充说:“我们已经表明TRPM2对于有意识地检测热度是重要的,但它是不是也在体温的无意识调节中起作用?在未来的研究中,探讨TRPM2是否在通过调节出汗和血管在皮肤中的收缩等体温的无意识调节中起作用中将非常有趣。”

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