上海
編輯丨王多魚
排版丨水成文
當(dāng)我們快速站起來時，有時會感到一陣頭暈——這其實是重力在作怪，它讓血液瞬間涌向下肢，導(dǎo)致大腦供血不足。更嚴(yán)重的是，在創(chuàng)傷出血時，身體如何快速補(bǔ)償血液流失？這些日常現(xiàn)象背后，是心血管系統(tǒng)一套復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制。
2026 年 1 月 28 日，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Stephen Liberles團(tuán)隊（博士后劉志凱、盧珊為論文共同第一作者），在Nature期刊發(fā)表了題為：Vagal blood volume receptors compensate for haemorrhage and posture change 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)了迷走神經(jīng)在心臟中存在著一群依賴PIEZO2蛋白的感覺神經(jīng)元，作為血容量感受器（Blood Volume Receptor）監(jiān)測血液體積變化，并在姿勢改變（例如突然站立）或出血時啟動補(bǔ)償反射，防止低血壓和休克。
迷走神經(jīng)如何在心臟中工作？
迷走神經(jīng)是人體最長的腦神經(jīng)，它像一條信息高速公路，連接大腦與內(nèi)臟器官，實時匯報身體狀態(tài)。在心血管系統(tǒng)中，迷走神經(jīng)和舌咽神經(jīng)負(fù)責(zé)感知血壓、血氧和血液化學(xué)變化，從而維持循環(huán)穩(wěn)定。
以往研究已知動脈壓力感受器（baroreceptor）能感知血壓波動，但心臟機(jī)械感受器（cardiac mechanoreceptor）的功能一直模糊不清。這部分是因為心血管系統(tǒng)是個封閉回路，血液體積變化會同時影響多個部位的感受器，難以區(qū)分。
為了破解這一難題，研究團(tuán)隊使用了遺傳學(xué)工具，精準(zhǔn)操控小鼠的特定神經(jīng)元。他們發(fā)現(xiàn)，迷走神經(jīng)中一群表達(dá)PIEZO2蛋白的感覺神經(jīng)元，在心臟內(nèi)形成獨特的“端網(wǎng)末梢”（end-net endings），能夠敏銳地響應(yīng)血液體積變化。
傾斜臺實驗：模擬站立時的血壓挑戰(zhàn)
研究團(tuán)隊進(jìn)行了臨床診斷直立性低血壓的“傾斜臺測試”，將小鼠旋轉(zhuǎn)到直立位置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正常小鼠在直立時血壓會瞬間下降，但很快通過心率加快等方式將血壓恢復(fù)穩(wěn)定。然而，當(dāng)敲除
Piezo2基因或特異性消融迷走神經(jīng) PIEZO2 神經(jīng)元后，小鼠出現(xiàn)了持續(xù)的直立性低血壓，無法有效補(bǔ)償重力的影響。
通過神經(jīng)束路追蹤，研究團(tuán)隊進(jìn)一步繪制了迷走神經(jīng)在心臟中的分布圖譜。他們發(fā)現(xiàn)，PIEZO2 神經(jīng)元專門形成端網(wǎng)末梢，而另一群 NPY2R 神經(jīng)元則形成兩種末梢：端網(wǎng)末梢和花束狀末梢。但只有 PIEZO2 神經(jīng)元是姿勢補(bǔ)償所必需的。
PIEZO2 介導(dǎo)了對身體姿勢變化的迷走神經(jīng)反射
與心跳同步的“節(jié)拍器”：每搏都在監(jiān)測血容量
更令人驚嘆的是，這些 PIEZO2 神經(jīng)元的活動與心跳精確同步。研究團(tuán)隊記錄迷走神經(jīng)電活動發(fā)現(xiàn)，正常小鼠的迷走神經(jīng)在每個心動周期有兩個放電高峰：一個與心房收縮同步，另一個與心室收縮同步。
這種心跳偶聯(lián)的神經(jīng)活動直接反映血液容量變化。當(dāng)研究團(tuán)隊通過抽血或輸注鹽水改變血容量時，迷走神經(jīng)活動相應(yīng)減弱或增強(qiáng)。而敲除
Piezo2基因后，這種血液容量依賴的響應(yīng)幾乎消失。
創(chuàng)傷出血中的生命守護(hù)者
在模擬創(chuàng)傷出血的實驗中，正常小鼠能在失血 20%-25% 的情況下維持血壓，通過增加心率和血管阻力來補(bǔ)償。但
Piezo2基因敲除小鼠則迅速出現(xiàn)失代償，血壓持續(xù)下降，生存率顯著降低。
這表明，迷走神經(jīng)血容量感受器在急性出血時起到了關(guān)鍵保護(hù)作用，它們像是一個精密的預(yù)警系統(tǒng)，在血容量減少時及時觸發(fā)代償機(jī)制。
從實驗室到臨床
這項研究不僅解決了基礎(chǔ)生理學(xué)的一個長期難題，更具有重要的臨床意義。神經(jīng)源性直立性低血壓通常歸因于壓力感受器功能障礙，但這項工作表明，體積感受器失調(diào)同樣會導(dǎo)致站立時頭暈、昏厥。
未來，這一發(fā)現(xiàn)可能為相關(guān)疾病提供新的治療靶點。例如，針對這些神經(jīng)通路的藥物干預(yù)，或許能幫助那些患有直立性低血壓或創(chuàng)傷后循環(huán)衰竭的患者。
大腦通過多種傳感器協(xié)同工作，維持著血液循環(huán)的穩(wěn)定——壓力感受器監(jiān)測血壓，化學(xué)感受器感知血氧，而新發(fā)現(xiàn)的體積感受器則專注于血容量監(jiān)控。它們共同構(gòu)成了心血管調(diào)控的“三重奏”，確保我們在日常活動和外傷挑戰(zhàn)中保持生命之流的穩(wěn)定。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-10010-4
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