催产素:同样的来源，在两个地方释放

荷尔蒙催产素——和它的近亲抗利尿激素——可以说是身体信号中最广泛的角色之一。它来自大脑底部的脑垂体，影响我们与他人的联系和反应，在血液中影响盐和水的平衡、泌乳和子宫收缩。有趣的是，同样的神经细胞为所有这些不同的用途制造它，但只在需要的地方和时间释放它——要么集中在大脑，要么集中在身体的其他部位。在接受佛罗里达大学的克里斯·史密斯采访时，查尔斯·弗雷泽解释了他是如何发现……

查尔斯:从最简单的意义上说，我们在这项研究中试图找出的是神经元是如何释放一种叫做催产素的重要肽来调节这种肽的释放的。当它们释放动作电位时，它们的细胞活动与它们可能向大脑释放肽的时间之间的关系。

克里斯:因为催产素是一种非常重要的激素，不是吗?我的意思是，它的影响不仅体现在大脑中，也体现在身体周围。它会在不同的情况下被释放，从人们发生性行为，到母乳喂养，到与伴侣的亲密关系。

查尔斯:老实说，这是我对催产素非常感兴趣的事情之一。所有活跃的催产素都来自一小部分细胞，它们生活在大脑中两个独立的细胞核中。这意味着生活在这些细胞核中的细胞必须有办法释放肽，既进入外周循环，也进入中枢神经系统。事实证明它们有重叠的，但不同的机制来调节这些类型的释放。

克里斯:这听起来是效率的一个极好的例子。你使用一种催产素来源，但你有办法让它在不同的时间在不同的地方产生。大概我们不知道，或者不知道这些机制是什么?

查尔斯-嗯，我们知道一些关于机制的事情。要想知道它们是什么，我们必须更详细地谈谈神经元本身，以及它们是如何被划分成不同的区室的。所以催产素神经元有一个叫做轴突的结构，这是一种典型的神经元信号结构。然而，与许多神经元不同的是，它们的轴突投射到中枢神经系统的其他地方，许多催产素能神经元的轴突投射到垂体后叶，在那里它们有释放催产素的机制，直接从它们的轴突进入血液。相比之下，还有另一个隔间，树突，树突通常被认为是一种输入结构，在那里它们接收输入并整合它们，并决定细胞何时应该激发动作电位。但在催产素能神经元中，不仅树突这样做，它们也有自己独立的释放肽的能力。

克里斯:那么细胞是如何区分的呢?我想把催产素注入大脑，而不是让血液里充满催产素。他们是如何实现这两种不同的效果的呢?

查尔斯:这是一个很好的问题，非常接近最初激发这项研究的问题。

克里斯:那你是怎么学的?

查尔斯-我们在做体外电生理实验。在大脑中做组织切片。将活体组织切片放在显微镜下，我们可以记录下个体基因鉴定的催产素合成神经元。然后我们可以结合使用电子和光学技术来刺激它们，并使用成像技术让我们知道钙何时进入这些结构。我们用钙的流入来代替催产素的释放。

克里斯:那么你解开这个谜了吗?我们现在知道它是如何工作的了吗?

查尔斯:嗯，我想说的是，这项研究的核心发现之一是，有一些特定类型的信号作用于树突上，调节它们对细胞内电活动的反应方式。可以改变钙流入量的信号出现在树突中，作为对细胞体持续电刺激的反应。

克里斯:造成这种差异的外部因素是什么?

查尔斯:我们研究的一种信号叫做渗透刺激。简单来说，这只是一种刺激改变了神经元周围溶液中的细胞外盐浓度。我们发现增加细胞外溶液的渗透压会降低树突从体细胞到可能释放催产素的地方进行电活动的能力。

克里斯:好的，这解释了一部分，但还有什么其他因素起作用呢?

Charles -嗯，我们还发现了一种非常常见的抑制递质存在于大脑中，叫做GABA，它同样能够作用于树突来调节体细胞活动和钙流入之间的关系在催产素释放的可能位置。在我看来，似乎有很多其他的内源性调节剂可以作用于树突来控制这个过程，但还没有被发现。

克里斯-把这些放在一起。你认为这会如何改变我们对身体这部分的生理理解?

Charles -我想我认为这是一个潜在的令人兴奋的发现的原因，是因为有相当多的人对靶向中枢催产素受体来治疗一系列影响心理健康的疾病感兴趣。而真正做到这一点是非常困难的，因为催产素并不是特别渗透到血脑屏障。所以如果你把它作为一种外围药物给人服用，没有多少能到达大脑，而到达大脑的催产素可能并不能很好地模仿正常健康的催产素信号的自然、空间、动态或环境特征。所以我认为我们的发现令人兴奋的是，它开始揭示一些可能的方法来控制大脑如何释放自己的催产素，这可能最终产生一种治疗策略，比引入外源性催产素更有效。