冰冷還是溫暖？你的感受由它決定！

　　憑借發現了溫度和觸覺的受體，David Julius與Ardem Patapoutian斬獲2021年諾貝爾生理學或醫學獎。

　　觸覺使我們感受這個世界的最直接途徑之一：春風拂面、驕陽似火、秋日暖陽、冰天雪地……這些真切的感受都是觸覺帶給我們的。

　　我們究竟是如何感受到，溫度或者壓力帶給我們的觸感上的變化？

　　很長一段時間，科學家們并沒有給出一個明確的答案。而就在今年，諾貝爾獎的得主給了我們答案。

　　今天我們就來一起討論一下，我們的身體，是如何感受這個世界的。

　　辣椒素與TRPV1

　　辣椒素是辣椒的活性成分。它對哺乳動物包括人類都有刺激性并可在口腔中產生灼燒感。

　　很久以前人們就知道，辣椒素可以激活神經細胞進而使機體產生痛感，但是這整個過程的作用機制仍不明晰。

　　沒有什么煩惱是一頓火鍋不能解決的，如果有那就再加一杯可樂（辣和甜都能令大腦產生快感）

　　David Julius和同事們建立了一個巨大的DNA文庫。文庫中的DNA片段，包含了疼痛、熱和觸碰產生反應的神經細胞中所表達的基因。

　　他們假設這個文庫中存在能與辣椒素反應的蛋白質。通過逐一篩選的方式（將文庫中的DNA片段分別在不會對辣椒素產生反應的細胞中表達），找到了一段讓細胞對辣椒素產生反應的基因。

　　接著他們完成了一系列實驗，證明了該基因編碼的是一種新的離子通道蛋白——辣椒素受體蛋白TRPV1。后續的實驗中表明，這是一種熱感覺受體，熱到疼痛時，該受體被激活。

　　接下來的一段時間內，David Julius與Ardem Patapoutian又利用薄荷醇，發現了寒冷受體——TRPM8。

　　與TRPV1及TRPM8相關的離子通道蛋白不斷被報道出來。并且，科學家們還發現它們可以由不同的溫度激活。越來越多的實驗室投入到相關課題的研究中去。

　　而TRPV1的發現，無疑擁有巨大的意義，讓我們能夠了解不同的溫度與神經系統中的電信號之間，存在怎樣的關系。

壓力與感受

　　隨后，研究人員又理清了機械刺激與觸覺的關系。

　　Ardem Patapoutian和他的伙伴先假設外界所施加的機械力，能夠激活的受體是一種離子通道，然后篩選出72個候選基因，分別knock out/失活，觀察微量移液管插入單個改造過的細胞時，該細胞系是否會發出可被測量的電信號。

　　最終，他們鎖定了對微量移液管的戳刺壓力不再敏感的細胞系，從而成功找出全新基因——PIEZO1和PIEZO2。當面臨機械壓力時，它們可以直接被激活。

　　I can touch it！

　　經證實，PIEZO2在身體位置和運動感知(即本體感覺)中發揮關鍵作用，并與Piezo1 一起調節血壓、呼吸和膀胱等生理活動。

　　科學家們闡述了各種離子通道在生理過程中發揮的功能，為研發治療多種疾病如慢性疼痛、糖尿病神經病變、哮喘、心臟肥大、肥胖、代謝紊亂以及癌癥中的疼痛等，提供了理論基礎。

　　參考文獻：

　　Julius, David. TRP Channels and Pain[J]. Annual Review of Cell & Developmental Biology, 2013, 29(1):355-384.

　　Bautista D M ,   Siemens J ,   Glazer J M , et al. The menthol receptor TRPM8 is the principal detector of environmental cold.[J]. Nature, 2007, 448(7150):204-8.

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