古人云"知足常乐"，《中庸》亦有"过犹不及"之论，这些智慧都指向同一个道理：凡事皆有其度，恰到好处方为上策。在生物体内，这种平衡艺术同样展现得淋漓尽致——当身体缺水时会主动寻找水源，一旦需求得到满足便会自然停止摄取。这一看似平常的生理过程，实则体现了神经系统令人叹为观止的精密调控能力。

饮水行为受稳态调节，还能在血液渗透压发生变化前迅速调整，这种现象被称为预期性口渴满足。稳态和预期信号在穹窿下器官（SFO）中汇聚；然而，在血液成分变化之前，将外周信息传递到SFO的神经通路尚不完全清楚。

2025年9月22日，浙江中医药大学陈忠/汪仪团队在Nature Neuroscience在线发表题为“A bottom-up septal inhibitory circuit mediates anticipatory control of drinking”的研究论文，研究揭示了小鼠内侧隔核（MS）向SFO传导的抑制性环路，该通路参与调控小鼠饮水行为的预期性控制。MSγ-氨基丁酸（GABA）能神经元通过整合口腔线索和追踪胃肠道信号来编码水分饱足信号。这些神经元接收来自臂旁核的信号，并将信号传递给SFO中的CaMKII神经元，形成自下而上的活性通路以防止过度饮水。当该通路受损时，会导致饮水过量并引发低钠血症。

论文上线截图

首先，研究人员通过逆行追踪和FosTrap发现，MS不仅是控制饮水行为的重要中枢SFO得重要上游之一，且MS的GABA能神经元在水饱足状态下显著激活。

考虑到MSvGAT-SFO回路在饮水行为中的复杂性，研究人员利用超维景微型化双光子显微镜开展了钙成像记录，结果显示这些神经元在饮水过程中呈现双相性活动模式：在舔舐开始时快速抑制，随后在饮水过程中逐渐增强活动。提示MS的GABA能神经元同时编码两类先行信息：第一，舔舐相关的口腔即时反馈的抑制信号；第二，随后来自胃肠道的信号的激活 “慢信号” 。

通过精确操控这一神经环路，研究人员发现光遗传学选择性激活这条MS-SFO的GABA能神经环路可以立即终止口渴小鼠的饮水行为；而抑制这条通路，则会让已经喝饱的小鼠继续喝水，说明该回路对饮水具有“状态依赖的双向调控”：在口渴状态下激活MS→SFO环路带来即时“止饮”，并呈正价效应；在水饱状态下抑制该通路则产生负价驱动，诱发“假性口渴”而延长饮水。

为了探索投射至SFO的隔核GABA能神经元的分子特征，研究团队采用空间转录组测序（spatial-seq）技术，发现这些神经元与毗邻的内侧前视区（MnPO）的GABA能神经元在基因表达上存在显著差异。具体而言，MnPO的GABA能神经元主要由胰高血糖素样肽1受体（glucagon-like peptide 1 receptor, GLP1r）基因标记，而SFO投射的隔核GABA能神经元则选择性表达SRY框转录因子6 (SRY-Box Transcription Factor 6, Sox6)。Sox6被认为在体液平衡调控中发挥重要作用。


接下来，研究人员界定了 MS GABA 能神经元的下游 SFO 功能细胞类型。首先，狂犬病毒单突触示踪与电生理证明了SFO的兴奋性CaMKII神经元是MS GABA能神经元的主要直接下游，二者形成抑制性单突触连接。进一步功能连接实验表明，激活MS GABA能神经元可以光跟随性地即刻抑制SFOCaMKII钙活动。关键的是，当在脱水状态下激活SFOCaMKII神经元，可显著逆转光激活MSvGAT-SFO环路所产生的抑制摄水效应，表明SFOCaMKII神经元是这条抑制性环路调控饮水的核心“效应器” 。


那么，这些MS的GABA能神经元是如何知道我们已经喝够水了呢？研究发现，这些神经元能够同时接收来自PBN输入的口腔和胃肠道信号，并将这些感官信息整合后传递至下SFO，从而调控饮水行为。PBN作为关键信号的中转站，将口腔和胃肠道的感觉信息传递至MS区的GABA能神经元，为饮水调控提供了一个更完整的神经网络框架。切断PBN至MS的信号输入后，MS GABA神经元在饮水过程中的钙活动也被 “钝化”，小鼠会过度饮水并发生低钠血症——这就像是没有了"刹车"的车辆，一路狂奔导致事故。


【参考文献】
Xu L, Sun Y, Huang C, et al. A bottom-up septal inhibitory circuit mediates anticipatory control of drinking. Nat Neurosci. Published online September 22, 2025. doi:10.1038/s41593-025-02056-4