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3.3 前电位
POAH区大多数的自发放电神经元在动作电位之前表现出一种小的去极化电位,称为前电位。前电位的产生是由于神经元动作电位之后的自动去极化激活了IA电流,引起瞬时的外向钾离子流,终止了神经元的自动去极化。Boulant等的研究认为POAH神经元的前电位是决定神经元温度敏感性的一个关键原因。因为前电位去极化的速率决定神经元的放电频率,而这一去极化的行为具有温度敏感性[13],并且在温度敏感神经元和不敏感神经元之间存在差异。当温度升高,IA电流失活的速率显著增快,神经元前电位去极化的速率增快,使膜电位更快达到阈值,缩短峰峰间隙,从而增加放电频率;但是温度并不改变温度不敏感神经元的前电位去极化速度和放电频率。体内重要体温调节介质PGE2可能就是通过影响神经元前电位期膜电位上升达到阈值的速率影响神经元的温敏性,参与体温调节[14]。
3.4 瞬时感受器电位通道
最近的研究认为POAH神经元的温度敏感性也可能是由于瞬时感受器电位(transient receptor potential,TRP)通道的作用[1516]。TRP家族成员能识别26～56 ℃之间的温度,这与生理状态下机体所能感知的温度范围一致。不同的TRP家族成员感受不同的阈温度刺激,高于感知阈值的温度可以激活并开启TRP通道,使背根神经节神经元去极化,提高动作电位的频率和温度敏感性[17]。然而TRP通道也不能完全解释神经元温度敏感性存在的原因,例如重复的热刺激可以使TRPV3通道敏化和使TRPV4通道脱敏化[16],而POAH的温度敏感神经元在重复热刺激后并不表现出敏化和脱敏现象。此外,TRPV的阻断剂钌红(ruthenium red)并不能减少POAH神经元的放电频率和膜电位的温度敏感性[18]。对此,Boulant等[19]认为TRP通道更重要的温度敏感性机制可能在于温度的改变激活了一种允许钙离子通过的非选择性的阳离子通道,导致了膜电位去极化医.学.全.在.线www.lindalemus.com。
3.5 其它
Tabarean等[20]观察到加热可以使培养的小鼠POAH神经元去极化,而这一过程是钠离子依赖性的。而Shigeo Kobayashi等[17]的研究也认为神经元的温度敏感性是由于热诱导的静息膜电位的去极化,其离子基础是一种内向的非选择性的阳离子电流。但是Boulant等[21]认为去极化并不是决定神经元温度敏感性的机制。前面二者的研究存在诸如酶解或者机械分离损伤了神经元细胞、电极内液没有补充ATP等技术局限性,另外也可能是实验的诱导条件,如给予某种维持电流人为地造成了热诱导神经元去极化的假象,结果并不可取。
除上述提到的4种温度敏感神经元的共有离子通道机制外,有学者认为冷敏神经元还具有特定的温度敏感性机制。冷敏神经元的温度敏感性可能与Na+K+ ATP泵的活性受抑制,背景钾离子通道受抑制[22],以及冷刺激对电压门控钠离子和钾离子电导的不同效应有关。此外,最重要的机制可能是冷刺激开启了钙离子通道,增加钙离子的内流[23]。这种电流只能在冷敏神经元中观察到,在对冷刺激无反应的神经元中没有发现;同时具有经典冷受体的功能特征。
4 展望
对POAH神经元电生理特性,特别是对温度敏感性的离子通道机制的研究在分子生物学、生物信息学、电生理等多学科联合之后获得了可喜的突破。未来在阐明POAH神经元温敏性时,需要考虑前面提到的数种离子通道的调节作用,即需要通过鉴定离子通道的类型、分布以及组合方式等来判断神经元的温敏特性,并且采用电生理技术进一步验证[24]。随着新的研究工具的采纳以及研究学科的深入交叉,体温调节神经生理研究的领域将进一步被拓展,获得更丰硕的成果。
致谢:感谢杨永录教授对此稿的审阅。
