Neuron丨薄荷为啥让人觉得凉嗖嗖？德国团队全面解析皮肤温度感知的编码原理

含一片薄荷糖，整个口腔瞬间清凉；涂一点清凉油在太阳穴，皮肤传来持久的凉意。

长久以来，科学界一直存在争议，人体感知冷、热是否依靠两套完全独立的神经细胞？冷热信号是记录温差变化，还是识别真实温度？薄荷这类物质又是如何欺骗我们的感官，凭空制造出冰凉感受？

2026年7月16日，柏林马克斯·德尔布吕克分子医学中心James F.A. Poulet教授团队（联合昆士兰大学Phillip Bokiniec博士与Clarissa J. Whitmire博士）在《Neuron》上发表研究“Population encoding of cool and warm by thermoreceptors”。

该研究揭示了无害温度的外周群体编码规律，证实多数温度感受器可双向响应冷热、以分级方式编码绝对温度，且单一 TRPM8 通道的电导差异足以解释不同功能亚型的响应特征，为理解哺乳动物温度觉外周机制提供了统一框架。

温度感受器的功能分型与状态稳定性

研究采用在体双光子钙成像技术，在TRPV1::cre 标记的小鼠 L4 背根神经节中，对后掌足底皮肤施加温度刺激，分别记录清醒与麻醉状态下的神经元响应。

结果显示，清醒小鼠中可识别三类功能神经元：Cool-ON 型（冷刺激激活，占 74%）、Cool-ON/Warm-OFF 型（冷激活、热抑制，占 17%）与 Warm-ON 型（热刺激激活，占 7%），其中 65% 的温热响应表现为神经元活动抑制。对比麻醉状态发现，约 85% 的神经元保持响应性，三类神经元的比例与响应潜伏期均无显著差异，仅双向神经元的热抑制幅度略有降低。

因此，皮肤温度感受器可分为三类，其中近四分之一（17%）的神经元能同时响应冷和热（双向编码）。麻醉不影响其基本分类和响应模式。

温度的分级编码与绝对温度编码特性

研究采用多梯度温度刺激范式，设置不同刺激幅度与 4 种适应温度（22、27、32、37℃），分别验证分级编码与绝对 / 相对编码假说。

结果显示，超过 99% 的冷响应神经元与全部热响应神经元均采用分级编码：刺激强度越大，单神经元响应幅度越高，同时募集的神经元数量越多；其中 Cool-ON/Warm-OFF 型敏感度最高，仅 2℃降温即可激活。改变适应温度后，神经元响应幅度由目标温度而非温度变化幅度决定，通过编码指数量化证实所有类型温度感受器均偏向绝对编码。

因此，温度感受器传递的核心信息是最终的实际温度，而非温度变化的幅度，哪怕起点不同，只要终点温度一致，神经反应强度就相近。

TRPM8 通道介导双向编码的核心机制

研究结合药理学干预与转录组重分析，解析双向编码的分子基础。

足底注射 TRPM8 拮抗剂 PBMC 后，Cool-ON 与 Cool-ON/Warm-OFF 神经元的冷激活响应完全消失，低温下的基线活动降低，热抑制响应也被消除；而阻断 TRPV1 仅轻微减弱冷响应幅度，不影响热抑制与基线活动。对已发表的 DRG 单细胞转录组数据分析显示，TRPM8 阳性神经元集群中几乎不富集表达其他热敏 TRP 通道。

因此，TRPM8 通道同时介导了冷刺激的激活与热刺激的抑制效应，是这类温度感受器实现双向编码的核心分子，而 TRPV1 在无害温度编码中作用有限。

通道电导决定功能亚型的实验验证

研究构建漏性积分发放神经元模型，并通过激动剂干预实验验证电导假说。

仅改变 TRPM8 的最大电导值，即可在模型中复现 Cool-ON 与 Cool-ON/Warm-OFF 两种响应表型，且实验神经元的拟合电导值与功能分型完全匹配：双向型神经元的估算电导显著高于单向冷激活型。外用 TRPM8 激动剂薄荷醇提升通道活性后，约 29% 的原 Cool-ON 神经元出现热抑制表型，转换为双向型，同时基线活动显著升高。

因此，同一类神经元仅通过 TRPM8 通道的表达量或电导差异，就能形成不同的功能亚型，而非存在完全独立的分子细胞类群。

解读：薄荷醇是TRPM8通道的激动剂，因此含薄荷糖或涂清凉油时，即使环境温度没有变化，TRPM8通道被激活，大脑接收到冷信号也会产生清凉感。

一张图看懂：皮肤如何感知冷和暖？

该研究刻画了哺乳动物外周温度感受器的无害温度编码规则，澄清了绝对温度编码的外周实现机制，提出单一 TRPM8 通道的电导异质性即可支撑双向温度感知的统一框架，为理解温度觉的外周神经编码提供了完整的核心依据。

感受器类型

冷刺激

热刺激

TRPM8电导

占比

Cool-ON

激活

无响应

中等

74%

Cool-ON/Warm-OFF

激活

抑制

17%

Warm-ON

无响应

激活

低/无

7%

小编寄语：

不少慢性神经痛患者会出现异常怕冷、皮肤灼烧样温觉过敏，现有治疗手段缺乏精准作用靶点。

本研究明确 TRPM8 是冷热感知核心分子，清晰区分了 TRPM8 与 TRPV1 在无害温度、伤害性温度中的分工，为神经病理性冷痛、温热超敏的发病机制找到了关键解释路径，也为靶向 TRPM8 的镇痛、脱敏新药开发划定了精准研发方向，有望摆脱现有广谱止痛药副作用大的困境。

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.06.021

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