口渴是维持生命的重要生理信号，它促使人类及其他动物在体内水分不足时采取饮水行为，从而维持体液平衡和水分稳态。尽管关于口渴的神经机制已有大量研究，但直到近期，科学家们才发现了一种关键蛋白——TMEM63B，赋予哺乳动物感知血液渗透压变化的能力，进而引发口渴感。掌握这一突破性发现，将帮助我们更深入理解生理水分平衡的调控机制，也为相关疾病的治疗带来了新思路。 TMEM63B是一种横跨细胞膜的蛋白质，它主要存在于大脑中调控口渴感知的重要区域——穹窿底核（Subfornical Organ，简称SFO）的神经元中。科研团队通过一系列行为和分子实验，展示了TMEM63B作为哺乳动物高渗透压感受器的功能。当血液中溶质浓度升高，导致渗透压增加时，TMEM63B蛋白感知到这一变化，启动神经元兴奋反应，促使动物产生口渴感并主动饮水。
这项研究是由中国首都医科大学与深圳湾实验室等多家机构联合完成，于Neuron期刊发表，研究不仅确立了TMEM63B在口渴机制中的决定性作用，还首次揭示了调控这一感知过程的分子基础。此前，科学界已知血液渗透压的升高能激活SFO中的特殊神经元引发口渴，但感知高渗透压的具体分子身份长期未明。研究团队通过基因敲除和突变实验发现，缺失TMEM63B基因的小鼠表现出显著的口渴感缺失，它们即使在脱水环境下也缺乏主动饮水的行为，进一步证明TMEM63B在维持水分平衡中的核心地位。 TMEM63B蛋白的激活主要由高渗透压刺激引发。当外部渗透压升高时，蛋白构象发生变化，激活离子通道功能，促使SFO神经元产生电信号。此外，研究团队还在体外使用纯化的TMEM63B蛋白进行了高渗透压刺激的电生理实验，证实了该蛋白本身具有渗透压门控离子通道活性。
这些发现不仅解释了渗透压感知的分子原理，也为理解复杂的神经调控网络提供了基础。 TMEM63B的发现对基础科学和临床医学均具有重要意义。首先，它拓展了神经科学领域中对机体如何监测并响应体内水分变化的认知，有助于破解水分调节的神经回路。其次，在临床层面，口渴感缺失或紊乱常见于一些罕见的遗传性疾病或神经系统病变患者，TMEM63B的深入研究有望为开发针对这些疾病的新疗法提供分子靶点。此外，对于体液调控失衡引起的疾病，如脱水、高钠血症等，调控TMEM63B的功能也可能成为潜在的治疗手段。 除了调控口渴感，TMEM63B及其相关蛋白家族在生物膜的机械感知和环境刺激响应方面也扮演重要角色，可能在多个生理过程中发挥功能。
未来研究可能揭示其在其他感知机制中的寄托，如血压调节、疼痛感应等。科研界期待通过跨学科合作，结合分子生物学、电生理学和行为学手段，系统阐释TMEM63B的多维功能及其在健康与疾病中的作用。 此次研究利用先进的基因编辑技术，结合行为学分析和分子层面的电生理检测，有效地将理论与实验紧密结合，体现了现代神经科学研究的多样化和综合性。通过对小鼠模型的研究，科学家们不仅观察到了缺失TMEM63B基因对饮水行为的直接影响，还通过细胞层面揭示了其电生理学特性，增强了结论的可靠性和科学性。 未来，科研人员将探讨TMEM63B在人类中的表达和功能差异，评估其作为诊断标志物或治疗靶点的潜力。同时，研究还将扩展到不同物种，分析这一蛋白是否普遍存在于哺乳动物甚至更广泛的动物界中，进一步揭示生命体对水分需求的适应机制。
在更大范围内理解TMEM63B的生态和进化意义，有助于人类更好地保护和利用水资源，促进健康生活方式的建立。 综合来看，TMEM63B的发现不仅填补了科学界对口渴分子感知机制的空白，也为解决临床口渴障碍问题提供了科学依据和新的治疗视角。科学研究通过逐步解锁生命体基础生理功能背后的分子密码，推动了生物医学的跨越式发展，彰显了科学探索对提升人类健康福祉的重要贡献。坚持科学创新和持续投入，未来或将出现更多类似TMEM63B的关键分子发现，推动医学诊疗进入更加精准和有效的新阶段。
