五十歲以上的醫師過去三十年若沒在基礎醫學上進步登上講台教學不敢碰G protein所以有國醫學生說三總主治知識貧乏這不難理解因為1970/1980年代課堂上不教G protein畢業後即使G protein已寫進教科書也沒時間把它弄懂。關於G protein,只要你能想到的生理反應G protein都參與其中。在本篇文章版主把入伍訓讓人變瘦的G protein 所傳遞的訊息整理一下
spinothalamic tract-DRG-TG    
傳統道地的入伍訓非常辛苦一天24小時處在濕熱的環境中人體對於溫度感覺的神經原(neuron)存在於背根神經結(Dorsal root ganglion, DRG)與三叉神經結(Trigeminal ganglion, TG),接收來自各個器官的Thermosensor—ThermoTRP (transient receptor potential) ion channel每一種Thermosensor感應不同的溫度

ThermoTRP ion channel  
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4594430/

G protein
參與冷熱的調控,可能的機轉如下

G protein and TRP activation  
Bradykinin (BK)
是一種人體內在的發炎胜肽,作用於GPCR (G protein coupled receptor)可模擬攝氏42度的環境,G protein活化後,Gq(a)-GTP活化PLC-bPLC-bPIP2水解成IP3DAGDAG活化PKC (Protein kinase C)PKCeTRPV1磷酸化(Ser508/Ser801)。如果是Prostaglandin E2GPCR結合G protein 活化後Gs(a)-GTP就會活化Adenylate cyclase導致cAMP增加cAMP再活化Protein kinase A(PKA)PKA再將TRPV1磷酸化(Ser166)。離子在磷酸化的TRPV1 channel流動來傳遞「熱」的訊息。

皮膚細胞感應到環境的溫度後,訊息傳遞   GPCR-G protein-TRPV1-phosphorylation
TRPV1(或其它TRP ion channel)因磷酸化而活化「熱」的訊息傳到DRG/TG再往上傳至brainstemlimbic system/prefrontal cortex、及其它Cerebral cortex
DRG (Dorsal root ganglion)--Spinothalamic tract--Brainstem reticular formation 
TG (Trigeminal ganglion)--Brainstem reticular formation 
上面的神經傳遞每個神經細胞之間要靠Neurotransmitter傳遞訊息,舉例而言Spinothalamic tractExcitatory neurotransmitter主要是GlutamateGlutamate receptors有數十種分為兩大類
Ionotropic
GlutamateReceptor結合後直接影響離子(Ion)在胞膜Ion channel的流動。
MetabotropicGlutamateReceptor結合後活化G protein造成Ion在胞膜上的流動

熱的訊息傳遞到Brainstem會使交感神經興奮,傳到Limbic system-Prefrontal cortex會有情緒的反應與記憶,人體對熱的感覺則在大腦皮質(Cerebral cortex)。神經細胞與神經細胞間的訊息傳遞如同Glutamate-Receptor,離不開G protein入伍生活最大的特點是長期處於一般人不喜歡的高熱環境(攝氏28-32)交感神經長期處於興奮狀態,體內Norepinephrine(NE)高於常態,這有三個主要的效應
1. NE-b2 receptor
,作用在肝臟G protein 活化Gs(a)-GTP活化Adenylate cyclase導致cAMP增加cAMP再活化Protein kinase A(PKA)PKAGlycogen phosphorylase 磷酸化肝醣水解葡萄糖從肝臟釋出供給各器官所需(入伍訓很耗體能)
2. NE-b3 receptor
,作用在脂肪細胞G protein 活化Gs(a)-GTP活化Adenylate cyclase導致cAMP增加cAMP再活化Protein kinase A(PKA)PKAperilipin 磷酸化,促使脂肪酸從Lipid droplet水解釋出供給各器官所需
3.
交感神經興奮作用於汗腺(Acetylcholine-Muscarinic receptor)可經由Gs(a)Gq(a)兩個路徑促使Cl-自汗腺細胞排出,Na+水跟著Cl-排出(Na經由Sodium channelH2O經由Aquaporin),如下圖所示:

Sweat gland  
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143416016302147

汗腺Cl排出經由兩個途徑(如上圖BCl-從圖A的Acinar cells排至Lumen)

Acetylcholine(Ach)-Muscarinic receptor(M2或M3)
1. Ach/GPCR(M2)--G protein--Gs(a)-GTP--Adenylate cyclase (cAMP)
2. Ach/GPCR(M3)--G protein--Gq(a)-GTP--Phospholipase C (PLC)

入伍生處於一個長期濕熱的環境,交感神經持續興奮,加上體能的消耗一般人不管怎麼運動都無法減肥但入伍訓兩個月後大部分的入伍生都會變得不一樣臉型與體型都會改變但之後如果不自我要求很快就會變回去。一般減肥最難辦到的是找不到一個像入伍訓陸官那個濕熱讓交感神經持續興奮的環境


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