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理解温度调节的神经机制

2006-10-30 11:09 克里斯托弗·T·敏森 俄勒冈大学 阅读 0
核心摘要: 俄勒冈大学的研究揭示了皮肤中神经递质通路在温度调节中的重要作用,特别是物质P和NK-1受体在血流和出汗过程中的关系,为理解人体散热机制提供了新视角。

俄勒冈大学的研究人员可能已分离出皮肤中一个难以捉摸的神经递质通路,这一发现如果得到确认,将在理解温度调节方面迈出重要一步。换句话说,他们可能找到了一个在调节人体散热和保持凉爽方面的重要角色。

研究涉及11名年轻男女,重点分析了肽物质P及其相关的神经激肽受体1(NK-1)之间的关系,以及它们与皮肤中一氧化氮活性的相互作用。物质P和一氧化氮在体内广泛分布,并与多种调节功能相关联。

在《生理学杂志》提前在线发表的一篇论文中,两位俄勒冈大学的研究人员得出结论,当NK-1受体活性降低时,血流扩张的过程也随之减弱,这对于将温暖的血液从身体核心输送到皮肤以通过出汗散热是必需的。

研究人员已经知道,皮肤血流量的增加与出汗之间存在联系已有70年之久。他们曾推测但未能明确证明,神经递质血管活性肠肽(VIP)在运动或暴露于高温时,与引起出汗的乙酰胆碱共同释放,是介导皮肤血流增加的关键。

俄勒冈大学人类生理学教授克里斯托弗·T·敏森表示:“很多人认为VIP是主要的神经递质,而在许多方面,它确实是最有可能的候选者。我们发现NK-1受体通路在这一反应中扮演了重要角色,这一发现可能代表了一个范式转变。我们的数据表明NK-1受体通路的作用,而该受体在人体中的主要神经递质是物质P,这表明它可能是位于特殊皮肤神经中的血管扩张因子。然而,仍需更多工作来明确其在热应激和其他生理反应中的作用。”

在研究中,参与者躺下并穿着水循环服。每个人的一个手臂皮肤上接受了多种注射,旨在使NK-1受体失敏并阻断一氧化氮。随后,通过循环加热的水将核心体温提高到约100华氏度。研究人员测量了注射部位皮肤血流的变化。

敏森和他的博士生布雷特·J·黄分析了数据,发现NK-1受体通路的失敏在体温升高前显著减少了随后的皮肤血流增加。他们还得出结论,NK-1受体失敏与一氧化氮抑制相结合,进一步减少了血流。“这是一个重要的区别,因为这表明该过程涉及多个通路,”敏森说道。

总结而言,敏森和黄得出结论:“NK-1受体有助于主动血管扩张(皮肤血流的增加),而NK-1受体失敏和一氧化氮抑制的结合进一步降低了主动血管扩张。”

然而,敏森警告说:“很可能还有其他神经递质参与,因为系统的冗余性。我们仍然不知道皮肤血流增加与出汗之间的具体关系。”

这项研究主要由黄进行,是对2004年11月《生理学杂志》上发表的一项研究的直接跟进。在那篇论文中,黄、敏森及其他同事报告了组胺1受体在热应激期间皮肤血流变化中的作用。

敏森的研究主要关注皮肤血流的基本生理机制,但他也与其他科学家合作,研究在调节体温能力减弱的临床情况,如糖尿病、心力衰竭、多发性硬化、雷诺现象、囊性纤维化,甚至健康老龄化。

敏森表示:“我们确实需要理解皮肤血流反应的基本机制。这项基础科学的发现具有广泛的应用意义。当我们发现新事物时,其他研究小组可以立即在他们的患者群体中应用。”

这项研究得到了尤金·埃沃努克环境或压力生理学基金会的资助,以及来自国家卫生研究院的资助。

来源:克里斯托弗·T·敏森,人类生理学副教授。

链接:敏森教授主页:http://www.uoregon.edu/~hphy/minsonc.htm;

运动与环境生理实验室:http://eeplabs.uoregon.edu/

联系人:吉姆·巴洛,俄勒冈大学

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