闡明人類等保持恆定體溫的恒溫動物的體溫調節機制，並將其應用於疾病的預防及治療的研究正在不斷取得進展。名古屋大學中村和弘教授等人，發現了腦主記憶體在起著體溫調節指揮塔作用的神經細胞。如果能自由升降人體溫度，則有望將其應用於中暑和低溫症的治療。將來還有可能通過提高體溫刺激脂肪燃燒，起到預防、治療肥胖及糖尿病的作用。
如果激活作為體溫調節指揮塔的神經細胞，則大鼠的尾巴會增加熱放射（右圖箭頭），體溫會下降（供圖：名古屋大學中村教授）
與爬蟲類等變溫動物不同，包括人類在内的哺乳類動物大多會將體溫保持在37攝氏度左右。通過代謝產生熱量（體溫），能使哺乳動物擴大活動範圍，這也是哺乳動物能在地球上大量繁衍的主要原因。但如果不能很好地調節體溫，就會發生中暑或低溫症，最壞的情況會導致死亡。雖然已知體溫調節由大腦的特定區域決定，但關於其機制還有很多未解之謎。
名古屋大學中村教授及中村佳子講師等人與順天堂大學日置寬之教授等共同發現了在大鼠腦内擔任體溫調節指揮塔的「主神經細胞」。研究成果已刊登在美國科學雜誌《Science Advances》上。
體溫調節中樞存在於腦内下視丘區域最前部的「視前區」。視前區接收到體溫和週遭環境溫度資訊後，通過脂肪燃燒等，讓身體作出使體溫上升或下降的反應。當視前區接收到身體感染病原體時產生的「前列腺素E2」後，也會發出發熱指示。但並不清楚在視前區，是哪個神經細胞負責調節體溫。
在此之前，中村教授等人已在全球率先開發了將接收前列腺素的E2蛋白質所處位置視覺化的技術。他們關注到視前區内一組攜帶該蛋白質的神經細胞群，並發現它是調節體溫的指揮塔。
這個被稱為「EP3神經元群」的神經細胞群會釋放出一種神經傳達物質「GABA」，通過抑制交感神經的活動來精密控制體溫。天氣熱時會加強抑制，防止體溫上升，而天氣變冷時則會減弱抑制，通過激活交感神經來抑制體溫下降。中村教授指出「這就如同自動換擋（AT）車一樣，一放鬆剎車就會跑起來，是一種可以進行細微控制的機制。」。
體溫調節機制的發現，不僅可以幫助探究生物體的基本機制，還有助於開發人為操作體溫的技術。最先有望應用於體溫過高的中暑和過低的低溫症治療、手術時的體溫管理等醫療方面。
將來還有可能通過維持稍高的平均體溫，促進脂肪燃燒，治療肥胖及預防糖尿病。並且，研究者們還期待，在可以人為定位體溫調節指揮塔的神經細胞的同時，又能開發安全操作其活動的藥劑。在全球變暖的情況下，這項作為適應炎熱環境的技術，其重要性也越來越高。
日本不斷推進研究，還將活用AI技術
大約在100年前的1920年左右，已故的名古屋大學久野寧教授，成為世界上第一個著手研究人類汗水的人，汗水在體溫調節方面非常重要。久野寧教授還被推薦為諾貝爾獎候選人。日本在體溫調節研究上積累了豐富的經驗。
中村教授等人的研究，是政府大型項目「Moon Shot型研究開發制度」的一環。該項目提出的雄心勃勃的目標之一，是在2050年前實現「疾病的超早期預測/預防」。以東北大學片桐秀樹教授為中心，開展了克服糖尿病及其並發症為目標的研究，中村教授等人也參與其中。
根據厚生勞動省2016年的調查，在日本國内，被高度懷疑患有糖尿病的人預計有1000萬人，有糖尿病可能性的人也有1000萬人。據稱，日本國内每年因糖尿病失明的人達3000人以上，需要人工透析的患者也在不斷增加。這不僅是高齡社會健康方面的大問題，也會不斷增加醫療財政負擔。
糖尿病是會影響到全身的複雜疾病，發病前的超早期風險預測及預防是無法通過普通方法實現的。體溫調節機制的應用有可能成為突破口之一，但將其與人工智慧（AI）等尖端技術的融合也非常重要。
日文：越川智瑛、《日經產業新聞》、2023/1/13
中文：JST客觀日本編輯部
