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HSF1调控机制新探：对大鼠发热进程中PO/AH区TRPV1表达的深度解析

一、引言

1.1研究背景与意义

体温调节是维持生命活动正常进行的基本条件之一，对于生物体的健康和生存至关重要。在安静状态下，人体的主要产热来源是内脏器官，尤其是肝脏和心脏，而当进行劳动或运动时，肌肉活动成为主要的产热源。血液将热量从核心部位带到皮肤表面，通过辐射和蒸发等方式将多余的热量释放到外界环境中，以维持体温的稳定。一旦体温调节失衡，就可能引发发热等症状。发热是一种常见的生理病理现象，通常是机体对感染、炎症等刺激的一种防御反应，但过高或持续的发热也会对身体造成损害，如破坏细胞内的蛋白质结构，影响酶的活性，导致代谢紊乱，当体温超过43摄氏度时，患者可能会出现昏迷、抽搐等严重症状，甚至可能引发多器官衰竭。因此，深入理解发热机制对于预防和治疗相关疾病具有重要意义。

热休克转录因子1（HSF1）作为热休克应答反应的核心调控因子，在细胞应对温度变化等应激胁迫时发挥着关键作用。当细胞遭遇高温或其他应激时，HSF1能够快速感知并诱导分子伴侣等基因的表达，从而维持细胞内蛋白质稳态。研究表明，HSF1在热应激等环境压力下表达增高，且其激活后可增强代谢组织线粒体功能。在脂肪代谢方面，局部热疗以HSF1依赖的方式抵抗和诊治肥胖，减轻胰岛素抵抗和脂肪肝，小鼠米色脂肪过表达激活型HSF1同样能预防肥胖和改善肥胖。然而，HSF1在大鼠发热过程中的具体作用机制，尤其是对体温调节关键区域视前区下丘脑前部（PO/AH）的影响，尚未完全明确。

瞬时受体电位香草酸受体1（TRPV1）是一种非选择性阳离子通道，最初被发现与辣椒素引起的痛觉有关，后来研究证实它还是一种热敏受体，在感受痛觉的温度下会被激活。TRPV1主要表达于背根神经节和三叉神经节的小型神经元中，同时在一些非神经组织如肾、肝、肺、支气管、胃肠道、肥大细胞、皮肤的角质细胞等也有分布。它可被多种因素激活，包括伤害性热刺激（阈值温度在pH7.4条件下为43℃）、酸（pH5.30）、炎性介质、组织损伤刺激物、细胞外渗透压的改变、胞内氧化还原状态、静电荷等，提示其为多觉感受器。在体温调节方面，TRPV1参与了LPS诱导的发热反应，在TRPV1缺失的小鼠中，LPS诱导的体温升高要比野生型小鼠低。但HSF1与TRPV1在大鼠发热过程中PO/AH区的相互关系及作用机制，目前还缺乏深入研究。

本研究旨在探究HSF1对大鼠发热过程中PO/AH区TRPV1表达的影响，这不仅有助于深入揭示发热的分子机制，完善我们对体温调节复杂网络的认识，还可能为开发针对发热相关疾病的新型治疗策略提供理论依据和潜在靶点，具有重要的理论意义和临床应用价值。

1.2国内外研究现状

在国外，对于HSF1的研究较为深入。2025年中国科学技术大学的研究团队在《NatureChemicalBiology》上发表研究，揭示了HSF1具有温度依赖性相分离特征，不同物种的HSF1相变临界温度与其生理体温高度一致，HSF1中的调节结构域（RD）是其感知温度和驱动相分离的核心功能模块。关于TRPV1，DavidJulius教授最初探索辣椒素引起痛觉的机制时发现了TRPV1，后续研究意识到它还是热敏受体。目前多种TRPV1拮抗剂候选药物进入临床试验阶段，但因其会引起人体核心体温剧烈变化，限制了相关药物使用。在体温调节和发热机制研究方面，国外有研究利用Krasg12d驱动的肺肿瘤小鼠模型，发现昼夜节律紊乱会改变小鼠肝脏和肺部基因表达，使肿瘤增多，且热休克因子1（HSF1）信号的慢性升高可能是昼夜节律紊乱和癌症风险增加之间的关键分子桥梁，暗示HSF1与体温调节和疾病发生存在关联。

在国内，对HSF1和TRPV1的研究也取得了一定成果。华东师范大学研究团队发现局部温和热疗可通过激活热休克转录因子1（HSF1）-A2b1转录轴诱导米色脂肪产热，进而安全有效地防治肥胖，并改善胰岛素抵抗和肝脏脂质沉积等代谢紊乱问题。中国医科大学相关研究探讨了TRPV1在脂多糖（LPS）致大鼠发热过程中的作用和机制，发现capsazepine可能通过阻断下丘脑TRPV1通道，改变细胞内钙离子浓度，进而影响LPS性发热过程。

然而，现有研究仍存在不足。虽然对HSF1和TRPV1各自的功能有了一定了解，但对于二者在大鼠发热过程中，尤其是在PO/AH区这一关键体温调节区域的相互作用机制研究较少。大多数研究集中在单一因素对体温调节或疾病的影响，缺乏对多因素复杂网络调控机制的深入探究。本研究将针对这些不足，创新性地从HSF1对大鼠发热过程中PO/A