皮肤和内脏器官通过不同的分子途径感知寒冷

由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 和埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学 (UMH) 联合研究中心——神经科学研究所 (IN) 感觉转导和伤害感受实验室的联合主任费利克斯·维亚纳领导的研究团队已经证明，人体利用不同的分子机制来检测皮肤和内脏器官中的寒冷。

　　

由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 和埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学 (UMH) 联合研究中心——神经科学研究所 (IN) 感觉转导与伤害感受实验室联合主任费利克斯·维亚纳 (Félix Viana) 领导的研究团队发现，人体利用不同的分子机制来感知皮肤和内脏器官中的寒冷。这些发现对于理解体温稳态以及与寒冷敏感性相关的某些病理学具有重要意义。

这项近期发表在《生理学报》（Acta Physiologica）上的研究表明，冷感知并非在整个机体中都是同质的。在皮肤中，冷感主要通过离子通道TRPM8来感知，该通道专门负责感知低温和环境中的冷却感。相比之下，肺或胃等内脏器官则主要依赖于另一种名为TRPA1的传感器来感知温度下降。

这种分子机制的差异解释了为什么体表感受到的寒冷与呼吸冷空气或摄入极冷食物或饮料时的感受截然不同，因为每种组织激活并使用不同的通路来检测温度变化。“皮肤配备了特定的传感器，使我们能够感知环境中的寒冷并调整防御行为，”该研究的主要负责人Félix Viana解释道。他补充说：“相比之下，体内对寒冷的感知似乎依赖于不同的感觉回路和分子受体，这反映了其在内部调节和对环境刺激的反应中更深层次的生理作用。”

这项研究利用动物模型，可以直接分析参与冷觉感知的感觉神经元的活动。具体来说，研究团队比较了三叉神经（负责传递皮肤和头部表面的信息）的神经元与迷走神经（连接大脑与肺、消化道等内脏器官的主要感觉通路）的神经元。

为了研究这些神经元如何响应温度变化，研究人员采用了钙成像技术和电生理记录，从而能够实时监测神经元的激活情况。他们还将这些方法与能够阻断特定分子传感器的特异性药理学试剂相结合，以帮助确定每种神经元中参与冷感知的离子通道。

此外，研究团队还利用缺乏TRPM8或TRPA1传感器的转基因小鼠，结合基因表达分析，证实了这些通道在冷感知中的不同作用。这种多学科交叉的研究表明，冷感知与各组织的生理功能密切相关，并且内脏器官采用的分子机制与皮肤的分子机制截然不同。

文章的第一作者是 Katharina Gers-Barlag说：“我们的研究结果揭示了不同组织中的感觉系统如何编码热信息的更为复杂和细致入微的视角。这为研究这些信号如何整合以及它们在病理条件下（例如某些冷敏感性受损的神经病变）如何发生改变开辟了新的途径。”