综述:机体体液状态与摄入行为调控口渴和盐欲的神经机制

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Neuroscience Research 2.4

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  这篇综述系统阐述了大脑通过室周器官(OVLT/SFO)感知体液Na+浓度、血管紧张素II(Ang II)和醛固酮(ALD)变化,经由Nax/TRPV4、SLC9A4/ASIC1a和AT1a等多条通路驱动或抑制口渴与盐欲的精密机制,揭示了从外周信号反馈到中枢整合的神经环路(如LPBN→MnPO/vBNST),为体液失衡相关疾病治疗提供新靶点。

  

机体体液稳态的神经调控

水盐平衡是陆地动物生存的核心生理需求。体液总量(TBW)的60-70%由细胞内液和细胞外液(ECF)构成,其中Na+浓度([Na+])维持在135-145 mM,渗透压稳定在275-295 mOsm/kg。脱水或低钠血症会分别激活口渴或盐欲,而严重失衡可能导致意识障碍甚至死亡。

脑部"窗口":室周器官的传感机制

缺乏血脑屏障的室周器官(sCVOs)是感知体液信号的关键门户。终板血管器(OVLT)和穹窿下器(SFO)通过两类Na+感应通路响应高钠状态:

  1. Nax/TRPV4通路:OVLT中Nax阳性胶质细胞通过环氧二十碳三烯酸(EETs)激活TRPV4神经元驱动口渴;
  2. SLC9A4/ASIC1a通路:SLC9A4神经元通过Na+/H+交换产生H+,以自分泌方式激活酸敏感离子通道1a(ASIC1a)。

此外,SFO中TMEM63B阳性的渗透压敏感神经元可独立诱导口渴行为。

双重调控:Ang II信号的分流处理

循环中Ang II通过AT1a受体激活SFO谷氨酸能神经元,但不同投射靶区产生特异效应:

  • "水神经元"(投射至MnPO/OVLT)驱动口渴;
  • "盐神经元"(投射至vBNST)促进盐欲。
    这种选择性受Nax胶质细胞调控:高[Na+]时,乳酸通过激活GABA能神经元抑制盐神经元;低[Na+]时,胆囊收缩素(CCK)神经元通过CCK-B受体激活另一群GABA能神经元抑制水神经元。

即时反馈:摄入行为的神经抑制

外侧臂旁核(LPBN)是抑制信号的中继站:

  • 口腔途径:盐味信号5秒内激活LPBN→vBNST通路抑制盐欲;
  • 胃肠道途径:水分吸收25-30秒后触发LPBN→MnPO通路抑制口渴。
    SFO中CCK神经元亚群(group 2)可即时响应饮水动作,而NTS→PBN→PVN通路通过催产素受体(OxtR)神经元传递胃扩张信号。

临床关联与未来展望

该调控系统的异常与精神疾病相关:精神分裂症患者常伴烦渴,抑郁状态可能增强盐偏好。基础研究发现,GLP-1R激动剂可通过激活MnPO的GABA能神经元控制过度饮水,而Nax通道自身抗体可能导致原发性高钠血症。未来需进一步解析vBNST与奖赏系统(如VTA多巴胺神经元)的交互机制,以及高阶脑功能对本能行为的调控路径。

(注:全文基于啮齿类动物实验数据,部分机制在人类中的等效性需验证)

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