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你有没有想过，喝水时怎么知道“够了”？不是等身体吸收后才停下，而是刚喝几口大脑就发出“别喝了”的指令。

饮水行为不仅受到稳态调节，还会在血液渗透压发生变化之前迅速调整，这种现象被称为预期性口渴满足。稳态信号和预期性信号在穹窿下器官（SFO）汇聚；然而，在血液成分改变之前，将外周信息传递至SFO的神经通路尚不完全清楚。

基于此，2025年9月22日，浙江省中医药大学陈忠教授研究团队在nature neuroscience杂志发表了“A bottom-up septal inhibitory circuit mediates anticipatory control of drinking”揭示了一种自下而上的隔区抑制性环路介导饮水行为的预期性调控。

作者揭示了一条从内侧隔核（MS）到SFO的抑制性通路，该通路参与小鼠饮水行为的预期性调控。MS中的γ-氨基丁酸（GABA）能神经元通过整合来自口腔的信号并追踪胃肠道信号来编码水饱和状态。这些神经元接收来自臂旁核的输入并投射至SFO中的CaMKII神经元，形成一条自下而上的神经通路，其活动可防止过度饮水。该环路的破坏会导致饮水过量和低钠血症。作者的研究揭示了一条整合了多层系统前信号以精细调节饮水行为隔区通路。

图一 MS神经元的激活模式对体液变化作出响应

鉴于SFO在饮水行为中的关键作用及其与饮水行为同步的短暂反应时间，作者首先探索了这一“口渴中枢”的上游输入。

基于逆行示踪数据显示多个脑区向SFO发出单突触输入，这与先前的研究结果一致。研究人员利用FosTrap技术结合转基因小鼠探究在脱水与再饮水过程中激活的脑区，发现MS 是SFO的重要上游输入源。有趣的是，口渴和饮水满足时，MS都有神经元被激活，但属于几乎不重叠的两个不同亚群，尤其是饮水后，MS的激活反而更强，提示它可能在“喝够了”时起关键刹车作用。

进一步实验发现，这些响应“喝饱了”的神经元主要是vGAT阳性GABA能神经元，它们特异性地投射到SFO可能负责传递“停止喝水”的饱足信号。这与此前损毁隔核会导致动物过度饮水的研究一致。

研究者通过原位杂交确认MS的vGAT神经元在分子上与已知促进饮水的MnPO-GLP1r神经元完全不同。接着，通过激光捕获和单细胞测序，鉴定出这群神经元富集表达多个基因，其中Sox6尤为突出且经免疫染色验证为该神经元亚群的特异性标记。

总之，MS在调节口渴方面发挥着关键作用。 

图二 MS^vGAT–SFO环路整合了口腔咽部信号与稳态信号的多层信息

为了探究MS^vGAT–SFO环路如何响应饮水行为，作者采用光纤记录法记录了MS^vGAT神经元在SFO轴突的体内钙动态。

与c-Fos实验结果一致，作者发现饮水行为导致投射至SFO的MS^vGAT神经元活动逐渐增强，在获得饮水后数分钟达到峰值，随后在整个实验期间逐步恢复到基线水平。在每只小鼠的多次饮水试验中，神经元活动的峰值幅度与总舔舐次数呈正相关，表明投射至SFO的MS^vGAT神经元能够监测饮水量。有趣的是，还观察到这些神经元出现短暂的、与舔舐动作同步的抑制现象。在每次饮水过程中，MS^vGAT神经元在SFO中的轴突活动在第一次舔舐后迅速下降，并在停止舔舐后立即回升。这种抑制反应受到饱足状态的动态调节：当动物处于较高饱足水平时（最后一次饮水），其第一次舔舐后的神经元活动抑制程度显著低于初始饮水阶段，这可能是舔舐动作本身引起的直接后果，也可能是动机或饱足感等更高层次生理状态的间接结果。然而，这种抑制反应在理毛行为期间并未出现，表明它特异性地与饮水相关的运动程序或节律性动作（如吞咽）有关，而非一般的口面部运动。

研究发现，MSvGAT投射至SFO的活动在饮水时迅速下降且这种抑制不受液体渗透压影响，喝盐水、舔水动作甚至干舔都能引发类似反应。建模分析显示，神经元活动主要受实时舔舐速率和近期舔舐次数调控，而非总饮水量或渗透压变化，表明该环路主要追踪口腔咽部的“预期性”信号。

然而，胃内灌注纯水（非盐水）也能激活MSvGAT神经元，说明它们同时接收来自胃肠道的延迟性稳态反馈（如机械扩张或低渗信号）。双光子成像进一步揭示，这群神经元包含多个亚群：一部分响应口腔动作快速抑制，另一部分在胃灌注后逐步激活。

综上，MS^vGAT→SFO通路并非单一功能，而是整合“喝的动作”（预期信号）与“胃的状态”（反馈信号），共同调控饮水行为的“启动”与“停止”，在维持体液平衡中扮演双重传感器的角色。

图三 MS^vGAT–SFO环路的细胞与生理学基础

为解析调控饮水行为的神经环路下游机制，研究人员发现：MS^vGAT神经元主要投射并抑制SFO中表达CaMKII的兴奋性神经元，尤其是其中的胆囊收缩素（CCK）阳性亚群，这类神经元已知可防止过度饮水。

通过病毒示踪、电生理和光遗传结合钙成像技术证实，激活MS^vGAT神经元会抑制SFO^CaMKII神经元的活动。而当同时激活SFO^CaMKII神经元时，可完全逆转MS^vGAT环路激活引起的饮水抑制，表明后者通过“刹车”SFO^CaMKII神经元来终止饮水行为。

此外，部分MS^vGAT神经元也投射至SFO中促进饮水的AT1R神经元，提示该环路可能具有双重调控功能。

图四 沉默MS^vGAT神经元会削弱SFO^CaMKII神经元对饮水饱足的响应

如果MS^vGAT神经元对饮水饱足的前置信号至关重要，那么阻断其功能应会干扰饮水饱足感的感知。因此，作者构建了实验小鼠实现对MS^vGAT神经元突触传递的基因沉默。

沉默MS^vGAT神经元会削弱SFO^CaMKII神经元在饮水过程中的动态变化。值得注意的是，尽管靶向破伤风毒素的小鼠在单次饮水次数上与mCherry对照组相当，但其总舔舐次数显著增加。具体而言，沉默MS^vGAT神经元通过延迟单次饮水行为的终止而非启动来增加舔舐次数。这些结果表明MS^vGAT神经元传递抑制饮水信号且沉默这些神经元会削弱饮水饱足感的感知。