视交叉上核（SCN）是人体的生物钟，可在整个昼夜周期预期变化的情况下，自适应地协调生理和行为的变化。这些反应也可以由中枢渗透钠传感蛋白驱动，从而抵抗在活动期间渗透压的意外增加。然而，渗透钠传感蛋白是否需要节律输出网络来驱动稳态响应还不清楚。有鉴于此，加拿大麦吉尔大学的Charles W. Bourque和Claire Gizowski等研究人员，发现钠离子通过兴奋性GABA能途径调控节律时钟。

本文要点

1）研究人员发现，在Zeitgeber期间，即SCNVP（视交叉上核血管加压素）神经元失活的期间，给予全身性盐注射（高渗盐水）会激发SCNVP神经元，并降低无颤动产热（NST）和体温。

2）高渗盐水对NST和体温的影响可通过SCNVP神经元的化学遗传抑制来预防，并通过体内SCNVP神经元的光遗传刺激来模拟。

3）解剖和电生理实验表明，表达谷氨酸脱羧酶（OVLTGAD）的渗透压钠敏感器官血管壁（OVLT）神经元通过γ-氨基丁酸（GABA）的兴奋作用将这些信息传递给SCNVP神经元。

4）OVLTGAD神经元轴突末端的光遗传激活在体外激发了SCNVP神经元，并在体内模拟了高渗盐水对NST和体温的影响。

5）此外，OVLTGAD神经元的化学遗传抑制削弱了全身性高渗盐水对NST和体温的影响。最后，研究人员高渗盐水显著提高了小鼠的昼夜运动能力。OVLTGAD-SCNVP途径的光遗传学激活可以模拟这种效应，而OVLTGAD神经元的化学遗传抑制可以阻止这种效应。

总的来说，这些发现表明，节律时钟可以由非光生理因素来调节，并且这些因素可以通过节律输出网络驱动稳态响应。

参考文献：

Claire Gizowski, et al. Sodium regulates clock time and output via an excitatory GABAergic pathway. Nature, 2020.

DOI：10.1038/s41586-020-2471-x

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2471-x