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動物在感到口渴時會本能地補充水份，從而將體液滲透壓和血漿容量恢復到正常的水準。口渴的感覺原是受到「穹窿下器 (Subfornical Organ, SFO)」的直接影響。穹窿下器是一個位於前腦的組織，負責整合「迴圈信號(circulating signals)」，當中包括滲透壓和血鈉水準等，可適時發出口渴的信號；與此同時，一種胃腸道激素胰泌素 (Secretin, SCT)負責調節津液在體內平衡的重要因素。看似簡單的喝水行為，卻是由中樞神經系統裏複雜的神經機制所控制。然而，我們對於胰泌素信號的傳達過程向來都不太清楚。

最近，香港大學（港大）生物科學學院的研究團隊與暨南大學和香港中文大學（中大）合作，採用了一種「特定投射基因刪除（Projection-specific gene deletion）」方法，首次揭示了胰泌素受體 (Secretin Receptor, SCTR) 在調節飲水行為中的重要作用。本研究不但加深了科學界對胰泌素功能的瞭解，亦對腸-腦軸在體液調控上提出了新的見解，為改善水鹽失衡症狀(即疲勞、頭痛、心律失常、噁心和嘔吐等）提供了新的思路。他們的研究成果已在學術期刊《當代生物學》(Current Biology)上發表。

穹窿下器是渴覺調節中心
位於哺乳類動物前腦的穹窿下器是調節體內水平衡的關鍵部位。當穹窿下器神經元接收到有關血漿滲透壓、血壓和激素相關的信號，便會將之整合並調節飲水量。在脫水的情況下，穹窿下器中的興奮性神經元會被強烈地啟動，即使已補充了足夠的水份，此活躍的神經元仍然可以引發大量喝水的行為。現時科學界的研究方向往往集中於剖析口渴背後的神經迴路，但對於信號的傳遞過程卻缺乏瞭解。

胰泌素調控口渴的感覺
胰泌素最近被確定為調節體液穩態的關鍵因素。有研究發現在大腦的中樞和外周注入胰泌素能激發齧齒動物的飲水行為。值得注意的是，由於胰泌素受體在穹窿下器中表達，並受胰泌素在血液循環中激發，它們可能直接參與調節穹窿下器在飲水行為中的功能。

為了進一步了瞭解胰泌素調節口渴的神經基礎，由港大生物科學學院鄒國昌教授、暨南大學張力博士和中大容永豪教授領導的研究團隊，運用特定投射基因刪除法刪除穹窿下器中的胰泌素受體，發現脫水小鼠的飲水量因而顯著地減少，引證了胰泌素配體-受體軸在調節口渴感覺時的影響力。該團隊使用電生理學和光纖測光法來顯示在脫水狀態下，胰泌素配體-受體軸對穹窿下器興奮性神經元的影響。團隊亦觀察到胰泌素受體調節穹窿下器至中位視前核 (MnPO) 神經元通路膜電流變化（membrane current changes），並啟動了穹窿下器興奮性神經元，維持口渴後的正常飲水行為。

簡而言之，這項研究揭示胰泌素受體對調節口渴狀態下的飲水行為發揮了非常重要的作用。此研究為理解胃腸道激素調節體液平衡的機理提供了新的視角。

「發現胰泌素在樞神經系統中的作用固然令人興奮，但這只是個開始——我們的研究正在逐步擴大至找出胰泌素在大腦中的作用。」鄒教授續説：「我們將繼續追蹤大腦中胰泌素信號的痕跡，從而對神經機製作出更清晰的描述。」

有關研究論文：https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01537-8

有關鄒國昌教授及其研究團隊：http://www.biosch.hku.hk/staff/bc/bc.html

圖片下載及説明： https://www.scifac.hku.hk/press

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