我们都有这样的生活体验:从沉沉的睡眠中慢慢苏醒,身体会悄悄回升温度,之后才完全清醒、开始活动。当天气寒冷时,人和动物还会通过互相依偎抱团取暖。
我们睡觉休息之后,身体是如何平稳升温、清醒并开始活动的?
2026年9月21日,美国怀俄明大学Adam C. Nelson教授团队在《eLife》上发表研究“Oxytocin neurons signal statedependent transitions from rest to thermogenesis and behavioral arousal in social and non-social settings”。
该研究以雌性小鼠为对象,发现下丘脑室旁核催产素神经元(PVNOT),在社交抱团与独居环境下,均可标记由休息向产热、行为觉醒的状态转换;该神经元在核心体温偏低的静息状态被激活,驱动棕色脂肪产热与机体觉醒,揭示催产素神经元超越社交行为,参与机体热‑行为稳态调控的新功能。
核心亮点速览
PVNOT神经元在核心体温偏低的静息期末被激活
激活后驱动棕色脂肪产热、升高核心体温、促进觉醒
社交抱团与独居环境下均出现,不依赖社交接触
催产素神经元的激活是否依赖社交接触?
研究首先观察小鼠抱团取暖(社交依偎)行为。
FOS 染色显示,活跃抱团状态下 DMH、LS、PVN 脑区激活,PVN 内部催产素神经元发生活化。光纤光度记录发现,无论小鼠是独居还是成对饲养,PVNOT均会出现特征性钙信号峰;钙峰值多出现在静息状态即将结束时刻,预示向活动状态切换。社交抱团环境会提升钙信号的发生频率,但该神经元活动并不依赖社交接触。环境地板温度对钙峰影响有限,静息时长才是影响钙峰数量的主要因素。哺乳期母鼠的神经元放电模式,可作为记录目标细胞生理身份的功能验证。
因此,PVNOT神经元在社交和非社交场景下均标记休息→活动转换;社交提升其发生频率,但不是必要条件。
PVN^OT激活与体温变化有什么关系?
PVNOT的钙峰值大多出现在核心体温偏低(约 36.2℃)的生理低谷期,钙信号出现之后,小鼠核心体温逐步回升。发生 PVNOT钙峰的静息‑活动转换,相比无钙峰的转换,后续体温上升幅度更大。
研究搭建 SGBS 深度学习工具,解析自由活动小鼠红外热成像,可拆分肩胛间棕色脂肪 BAT、臀部、背部体表温度。数据证实,PVNOT钙峰之后,BAT 体表温度上升,同时臀部体表温度下降,对应交感介导外周血管收缩保热,完整复现产热相关生理序列。
因此,PVNOT钙峰出现在核心体温低谷期,之后BAT温度上升、外周血管收缩,完整启动产热生理序列。
激活PVN^OT能否直接驱动产热和觉醒?
光遗传实验显示,只有在小鼠处于低核心体温的静息阶段,激活 PVNOT,才能够提升 BAT 产热、升高核心体温,同时伴随行为觉醒程度上升;如果动物初始体温偏高,同样刺激无法诱发产热效果。
神经示踪提示,主要是小细胞亚型 PVNOT投射至延髓中缝吻侧 rMR 区域,该脑区表达催产素受体,介导下游效应。
因此,低体温静息状态下光遗传激活PVNOT→启动BAT产热+升高体温+促进觉醒;PVNOT→rMR是潜在通路。
整体总结
该研究证实,下丘脑室旁核催产素神经元 PVNOT不只是调控社交行为,还可以在独居、社交两种环境下,感知机体生理状态,在核心体温较低的静息期末出现特征性钙活动;在低体温静息条件下激活该神经元,能够启动棕色脂肪产热,促进机体从休息向产热、行为觉醒发生状态转换; PVNOT‑rMR 是潜在调控通路,为理解哺乳动物休息‑觉醒与体温协同调控提供新证据。
小编寄语:
提到催产素,大家大多会联想到社交、亲密关系,这项研究发现,这组神经元还默默参与我们休息之后身体升温、慢慢清醒这套生理流程。
该研究为理解睡眠‑觉醒过程中人体体温节律紊乱相关疾病(睡眠障碍、老年体温调节异常)提供新靶点思路;SGBS 热成像解析方案,可为动物热生理研究提供可复用的技术手段,为后续开展体温‑觉醒相关干预研究提供理论基础。
https://doi.org/10.7554/eLife.108212.3
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