Cell子刊：我们为什么会口渴？

　　

生物通报道：最近，加拿大麦克吉尔大学健康中心研究所（RI-MUHC）和美国杜克大学的科学家，取得的一项突破性进展，可有助于我们理解“我们的大脑如何感知和防止脱水”。他们确定了位于大脑中的一个关键蛋白的结构，该蛋白参与体内的水合作用，并能控制温度。这项研究结果发表在十月六日的《Cell Reports》，可能有重要的临床意义，因为这种蛋白质可能是许多体液不平衡相关健康问题（常见于急诊室）治疗和诊断检测方法开发的一个靶点。延伸阅读：Cell子刊：为什么会对美食成瘾？。

本研究负责人、RI-MUHC神经科学研究中心和麦克吉尔大学医学院的Charles Bourque博士说：“我们已经确定，这是一个可让大脑监测生理温度的蛋白质，这种蛋白质非常的重要，因为它有助于大脑如何探测热能并引发适应性反应，如口渴。这种蛋白质——是一个离子通道，可调节穿过细胞膜的离子，被认为在平衡体液（水，血液等）和钠（盐）水平中发挥了至关重要的作用，并且其调控的变化可能与盐相关高血压有关，并引发体液潴留，接着是心脏衰竭，败血症或脑外伤。”

Bourque博士的小组正在研究，大脑是如何控制渗透调节的，其维持着体液中跨膜的水盐平衡。渗透调节的改变，能对人类健康产生重大影响。事实上，钠对于调节人体内的水含量是必要的，因此，高盐水平可能会损害肾脏并增加血压。

根据Bourque博士介绍，人体的体液平衡缺陷，是住院时被送进急诊室最常见的原因。例如，低钠血症，当血液中的钠水平异常低时出现的一种疾病。钠是一种电解质，有助于调节我们细胞内和细胞周围的水量。当这种情况发生时，身体的水位上升，脑细胞开始肿胀，从而导致恶心、呕吐和头痛。众所周知这是老年人中一个非常常见的问题，它可以导致认知的变化，甚至癫痫发作。

本文第一作者、Bourque实验室的博士后Cristian Zaelzer指出：“现在，我们已经发现了该蛋白质的结构，我们可以理解这种离子通道与某些疾病有何关系，如低钠血症。这将给我们提供某种工具，来修改这个通道的作用机理，预防或治疗疾病。”

这个发现来源于Bourque团队以前在MUHC蒙特利尔总医院的工作。在2006年，他们证明，一个称为TRPV1的基因，在检测平衡体液变化中，发挥了重要的作用。两年后，研究人员发现，同一基因也参与体温的检测。然而，由TRPV1基因所产生的蛋白质类型，仍然是未知的。

本文共同资深作者、杜克大学神经学、麻醉学与神经生物学副教授Wolfgang Liedtke指出：“通过与Bourque博士课题组合作，我们发现了广受欢迎的TRPV1离子通道，其在神经元中起作用，从而使它们感受渗透压和温度。在脱水过程中此离子通道变得活跃，打开大脑中一部分区域（称为下丘脑）的神经元，这会指示身体行动起来，维持其体液平衡。这可以通过触发一种口渴的感觉而实现，也可以通过分泌抗利尿激素——可促进肾脏的水分保持，以维持体液平衡。”

Bourque博士补充说：“有趣的是，我们的工作还表明，该离子通道是TRPV1基因的一个替代产品，该基因通常编码探测辣椒的辣椒素受体。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
ΔN-TRPV1: A Molecular Co-detector of Body Temperature and Osmotic Stress
Summary: Thirst and antidiuretic hormone secretion occur during hyperthermia or hypertonicity to preserve body hydration. These vital responses are triggered when hypothalamic osmoregulatory neurons become depolarized by ion channels encoded by an unknown product of the transient receptor potential vanilloid-1 gene (Trpv1). Here, we show that rodent osmoregulatory neurons express a transcript of Trpv1 that mediates the selective translation of a TRPV1 variant that lacks a significant portion of the channel’s amino terminus (ΔN-TRPV1). The mRNA transcript encoding this variant (Trpv1dn) is widely expressed in the brains of osmoregulating vertebrates, including the human hypothalamus. Transfection of Trpv1dn into heterologous cells induced the expression of ion channels that could be activated by either hypertonicity or by heating in the physiological range. Moreover, expression of Trpv1dn rescued the osmosensory and thermosensory responses of single hypothalamic neurons obtained from Trpv1 knockout mice. ΔN-TRPV1 is therefore a co-detector of core body temperature and fluid tonicity.