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不覺得冷?原來是神經元和諧了感覺

許多哺乳類動物在時序進入冬天後會展開一段時間的冬眠,來抵抗寒冷。但部分鼠類其實不是冬眠的時候,也能抗寒!秘密藏在牠們的神經元裡。
 
 

敘利亞倉鼠就是我們生活中熟知的黃金鼠,氣溫低時,牠們偵測溫度的神經元有一個分子偵測器變得比較「冷感」,因而能抗寒。(圖/Dennis Blöte,Wikipedia)
▲敘利亞倉鼠就是我們生活中熟知的黃金鼠,氣溫低時,牠們偵測溫度的神經元有一個分子偵測器變得比較「冷感」,因而能抗寒。(圖/Dennis Blöte,Wikipedia)

 

哺乳類對抗嚴寒的策略之一是冬眠,但是以冬眠避寒的嚙齒類,有一些即使平時也有強大的抗寒本領,例如北美地松鼠(Ictidomys tridecemlineatus)與敘利亞倉鼠(Mesocricetus auratus)。美國耶魯大學的一個團隊發現,那是因為牠們用以偵測溫度的神經元有一個分子偵測器變得比較「冷感」。

 

原來體表、顏面某些感覺神經元有一個蛋白質離子通道,叫做TRPM8,專門偵測氣溫或某些化學分子(如薄荷),一旦氣溫降到攝氏26度以下就會開啟,令離子進入細胞產生神經衝動,向中樞神經系統通報氣溫資訊。

 

北美地松鼠與敘利亞倉鼠在溫度偏好實驗中,表現與小鼠不同,只有在面臨攝氏5度或10度的低溫時,才會明顯偏好攝氏30度的選項。在實驗室中,牠們的TRPM8與大鼠的不同,無法分辨攝氏10〜20度之間的溫差。最後,研究人員只更動了地松鼠離子通道的6個胺基酸,就消除了它的「冷感」,使它對溫差變得敏感。

 

不過,使氣溫偵測器變得冷感,只是抗寒適應的一個環節,學者仍在摸索動物禦寒機制的全貌,對其中細節所知仍然有限。

 

參考資料:

Matos-Cruz, V. et al. (2017) Molecular prerequisites for diminished cold sensitivity in ground squirrels and hamsters. Cell Reports, 21, 3329-3337.

 

 
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