前视区胍丁胺通过I1型咪唑啉受体介导雄性大鼠体温升高的机制研究

【字体: 时间:2025年07月17日 来源:Journal of Thermal Biology 2.9

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  本研究针对前视区(POA)注射胍丁胺诱导雄性大鼠体温升高的受体机制不明问题,通过I1R激动剂/拮抗剂、α2-ARs等药理学干预,结合在体体温监测、离体电生理等技术,首次证实I1R(非I2R或α2-ARs)通过抑制POA温敏神经元(WSNs)、激活棕色脂肪(BAT)产热和战栗反应介导该过程,为中枢体温调节机制提供了新见解。

  

体温调节是维持哺乳动物生命活动的核心生理功能,前视区(POA)作为中枢体温调节的"恒温器",其神经元活动直接影响产热与散热平衡。胍丁胺(agmatine)作为一种新型神经调质,虽已被发现POA注射可引起雄性大鼠体温升高,但背后的受体机制始终成谜。这一科学问题的解答,不仅关乎基础神经生物学对体温调控通路的理解,更对发热性疾病治疗靶点开发具有潜在价值。

成都医学院的研究团队在《Journal of Thermal Biology》发表的最新研究中,通过系统的在体与离体实验,揭示了I1型咪唑啉受体(I1R)在胍丁胺介导体温升高中的核心作用。研究人员采用立体定位技术将导管植入雄性SD大鼠POA区域,结合无线遥测监测核心温度(Tcore)和体力活动;通过药理学手段分别给予I1R激动剂莫索尼定(moxonidine)、拮抗剂AGN192403,以及I2R和α2-ARs相关化合物;利用离体脑片电生理记录温敏神经元(WSNs)放电活动;并采用免疫荧光染色定位POA内I1R标志蛋白Nischarin的分布。

I1R介导意识清醒雄性大鼠POA胍丁胺诱导的高温反应

实验显示POA注射44 nmol胍丁胺可显著升高Tcore并增加活动量,该效应可被I1R拮抗剂AGN192403阻断。I1R激动剂莫索尼定单独使用即能复制胍丁胺的升温和促活动作用,而I2R或α2-ARs相关化合物均无此效果。

I1R激活增强麻醉大鼠产热反应

在麻醉模型中,I1R激动剂显著增强棕色脂肪组织(BAT)温度和战栗反应,拮抗剂则抑制胍丁胺的这些效应。值得注意的是,I2R激动剂/拮抗剂对BAT产热无显著影响。

I1R抑制POA温敏神经元放电

离体电生理实验证实,I1R激动剂可抑制POA脑片中WSNs的放电频率,与胍丁胺作用一致。免疫荧光显示I1R功能标志物Nischarin在POA广泛分布,为受体定位提供形态学证据。

这项研究首次阐明POA内胍丁胺-I1R系统通过三重机制调控体温:抑制WSNs神经元活动、激活BAT非战栗产热、增强骨骼肌战栗反应。该发现不仅完善了中枢体温调节的神经药理学机制,更提示I1R可能成为病理性发热的新型干预靶点。特别值得注意的是,研究排除了I2R和α2-ARs的参与,为理解胍丁胺在中枢神经系统的作用特异性提供了重要依据。未来研究可进一步探索该通路在性别差异、病理状态下的调节特征,为临床体温障碍治疗提供理论支撑。

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