2024年1月3日，江門市新會區威信高技術科學研究所石雲團隊在《Cell Discovery》在線發表了題爲《TMEM63B Channel Is the Osmosensor Required for Thirst Drive of Interoceptive Neurons》的科研論文，揭示了機體(tǐ)感知(zhī)渴覺信号的關鍵分(fēn)子。

渴覺是人體(tǐ)補充水分(fēn)的動力，其直接驅動力爲機體(tǐ)滲透壓升高。然而我(wǒ)(wǒ)們不清楚身體(tǐ)如何感知(zhī)滲透壓變化，繼而編碼神經信号，産生(shēng)渴的感覺，促進飲水。

人體(tǐ)内的水約占身體(tǐ)重量的60%，這些水通過蒸發、呼吸和排洩不斷流失，導緻體(tǐ)液滲透壓上升。爲了維持體(tǐ)液的穩定狀态，大(dà)腦嚴格控制喝(hē)水的時間和數量。對于絕大(dà)多數的哺乳動物(wù)包括人類，機體(tǐ)的滲透壓都維持在300mOsm/L左右的水平，維持機體(tǐ)的滲透壓相對穩定對于機體(tǐ)具有生(shēng)死存亡的意義。過去(qù)的研究表明，第三腦室附近的穹窿下(xià)器位于血腦屏障外(wài)，可以直接獲取有關血漿滲透壓的信息，在機體(tǐ)缺少水的時候，會産生(shēng)強烈的神經信号發放(fàng)，觸發渴覺，促使動物(wù)調整适應性尋水行爲和激素反應，抵抗系統滲透壓的升高。穹窿下(xià)器因此被認爲是渴覺感受器核團。穹窿下(xià)器中(zhōng)含有一(yī)些内感受神經元，它們的靜息電(diàn)活動編碼機體(tǐ)滲透壓設定點，機體(tǐ)滲透壓變化時，這些神經元的放(fàng)電(diàn)頻(pín)率受到擾動而變化，向下(xià)遊神經元發出擾動的大(dà)小(xiǎo)和極性信号，因此這些内感受神經元在功能上被認爲是機體(tǐ)滲透壓的初級感受器，是渴覺神經元。

一(yī)般認爲，渴覺神經元細胞膜上含有滲透壓敏感的離(lí)子通道，從而監測機體(tǐ)滲透壓的變化并轉化爲神經電(diàn)信号。這些離(lí)子通道因其在渴覺信号感受中(zhōng)的關鍵作用，又(yòu)被稱爲渴覺分(fēn)子。然而經過了漫長的探索，渴覺分(fēn)子的身份一(yī)直成謎。尋找渴覺分(fēn)子成爲一(yī)個長期以來懸而未決的科學難題。

石雲團隊近年鑒定了TMEM63B和其同家族離(lí)子通道是一(yī)類新的滲透壓敏感通道（Cell Reports 2020）。通過分(fēn)析穹窿下(xià)器的單細胞測序數據,作者發現Tmem63b基因在穹窿下(xià)器渴覺神經元中(zhōng)富集表達，提示TMEM63B通道可能是渴覺分(fēn)子。作者利用分(fēn)子生(shēng)物(wù)學技術，在小(xiǎo)鼠穹窿下(xià)器渴覺神經元剔除了Tmem63b基因，發現小(xiǎo)鼠在誘導渴的實驗中(zhōng)，對水的索求行爲下(xià)降了。作者進一(yī)步利用基因小(xiǎo)鼠、電(diàn)生(shēng)理等實驗技術證明了TMEM63B通道是渴覺神經元感知(zhī)高滲信号的渴覺分(fēn)子（圖一(yī)），從而揭開(kāi)了這個領域内的重大(dà)科學謎題。

圖一(yī)、穹窿下(xià)器神經元細胞膜上的TMEM63B感受高滲信号，觸發神經放(fàng)電(diàn)，編碼渴覺。

該研究得到了科技部重大(dà)研究計劃，國家自然科學基金和廣東省高水平創新研究院項目等研究經費(fèi)的資(zī)助。南(nán)京大(dà)學醫學院博士生(shēng)楊國林爲論文第一(yī)作者，江門市新會區威信高技術科學研究所和南(nán)京大(dà)學石雲教授、鄭州大(dà)學附屬第一(yī)醫院楊建軍教授和南(nán)京鼓樓醫院李偉教授爲該文的通訊作者。

研究論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41421-023-00628-x