飲水行為不僅受穩(wěn)態(tài)調節(jié)，而且在血液滲透壓發(fā)生任何變化之前也會迅速調整，這被稱為預期性口渴飽食。穩(wěn)態(tài)信號和預期信號在穹窿下器 (SFO) 匯聚；然而，在血液成分發(fā)生變化之前向 SFO 傳遞外周信息的神經(jīng)通路尚不完全清楚。

2025 年 9 月 22 日，浙江中醫(yī)藥大學陳忠唯一通訊在Nature Neuroscience在線發(fā)表題為：A bottom-up septal inhibitory circuit mediates anticipatory control of drinking的研究論文。該研究揭示了一條從內側隔 (MS) 到 SFO 的抑制通路，該通路參與了小鼠預期性飲水行為的控制。

MS 的 γ-氨基丁酸 (GABA) 能神經(jīng)元通過整合來自口腔的信號并追蹤胃腸道信號來編碼水飽食信號。這些神經(jīng)元接收來自副臂核的輸入，并傳遞到 SFOCaMKII 神經(jīng)元，形成一條自下而上的通路，其活性可防止過度水合。該回路的破壞會導致過量飲水和低鈉血癥。本研究結果揭示了一條隔膜通路，它整合了多層系統(tǒng)前信號來微調飲水行為。

動物必須精確調節(jié)飲水的開始和結束以維持體內水分平衡。先前的研究強調了腦室周圍器官 (CVO) 內的神經(jīng)元在介導口渴驅動的飲水行為中的重要性，因為它們能夠檢測血容量或滲透壓與正常水平的偏差。然而，除了穩(wěn)態(tài)飲水之外，飲水的預期控制在血液成分變化之前開始和停止，例如，進餐口渴在血液張力改變之前出現(xiàn)，而飲水終止發(fā)生在血液滲透壓恢復正常水平之前，從而防止過度水合。據(jù)推測，某些來自外周的口咽和內臟信號被傳遞到 CVO 及其下游通路，從而引發(fā)飲水行為的預期控制。

在所有 CVO 中，SFO 是第一個使用基因靶向方法在自由活動的小鼠體內進行神經(jīng)記錄的結構。飲水開始時，SFO 中的谷氨酸能神經(jīng)元會迅速受到抑制，其速度遠快于血液成分的任何變化。這種神經(jīng)元信號的急劇下降，與飲水開始的時間同步，似乎編碼了某些預期信號，因為這種下降發(fā)生在幾秒鐘的時間尺度上，比循環(huán)信號在幾十分鐘內的變化要快得多。這引出了一個問題：這些先行信號是如何傳遞到 SFO 并進一步預先調整飲水行為的。

圖1 MS 神經(jīng)元的激活特征對體液變化作出反應。（圖源自Nature Neuroscience ）

該研究的第一作者為浙江中醫(yī)藥大學博士后徐玲鈺，浙江大學碩士研究生孫瑜浩、新加坡國立大學黃陳元博士以及浙江中醫(yī)藥大學鄭艷榕研究員為共同第一作者，浙江中醫(yī)藥大學陳忠教授為本研究通訊作者。本研究獲得了國家自然科學基金、浙江省自然科學基金、中國博士后科學基金等項目的資助。

參考消息：

https://www.nature.com/articles/s41593-025-02056-4