憑借發(fā)現(xiàn)了溫度和觸覺(jué)的受體，David Julius與Ardem Patapoutian斬獲2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。觸覺(jué)使我們感受這個(gè)世界的最直接途徑之一：春風(fēng)拂面、驕陽(yáng)似火、秋日暖陽(yáng)、冰天雪地……這些真切的感受都是觸覺(jué)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(zhǎng)一段時(shí)間，科學(xué)家們并沒(méi)有給出一個(gè)明確的答案。而就在今年，諾貝爾獎(jiǎng)的得主給了我們答案。

今天我們就來(lái)一起討論一下，我們的身體，是如何感受這個(gè)世界的。

辣椒素與TRPV1，辣椒素是辣椒的活性成分。它對(duì)哺乳動(dòng)物包括人類(lèi)都有刺激性并可在口腔中產(chǎn)生灼燒感。

很久以前人們就知道，辣椒素可以激活神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)而使機(jī)體產(chǎn)生痛感，但是這整個(gè)過(guò)程的作用機(jī)制仍不明晰。

沒(méi)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(lè)（辣和甜都能令大腦產(chǎn)生快感）

David Julius和同事們建立了一個(gè)巨大的DNA文庫(kù)。文庫(kù)中的DNA的片段，包含了疼痛、熱和觸碰產(chǎn)生反應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞中所表達(dá)的基因。

他們假設(shè)這個(gè)文庫(kù)中存在能與辣椒素反應(yīng)的蛋白質(zhì)。通過(guò)逐一篩選的方式（將文庫(kù)中的DNA的片段分別在不會(huì)對(duì)辣椒素產(chǎn)生反應(yīng)的細(xì)胞中表達(dá)），找到了一段讓細(xì)胞對(duì)辣椒素產(chǎn)生反應(yīng)的基因。

接著他們完成了一系列實(shí)驗(yàn)，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(xù)的實(shí)驗(yàn)中表明，這是一種熱感覺(jué)受體，熱到疼痛時(shí)，該受體被激活。

接下來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，David Julius與Ardem Patapoutian又利用薄荷醇，發(fā)現(xiàn)了寒冷受體——TRPM8。

與TRPV1及TRPM8相關(guān)的離子通道蛋白不斷被報(bào)道出來(lái)。并且，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)它們可以由不同的溫度激活。越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室投入到相關(guān)課題的研究中去。

而TRPV1的發(fā)現(xiàn)，無(wú)疑擁有巨大的意義，讓我們能夠了解不同的溫度與神經(jīng)系統(tǒng)中的電信號(hào)之間，存在怎樣的關(guān)系。

壓力與感受，隨后，研究人員又理清了機(jī)械刺激與觸覺(jué)的關(guān)系。

Ardem Patapoutian和他的伙伴先假設(shè)外界所施加的機(jī)械力，能夠激活的受體是一種離子通道，然后篩選出72個(gè)候選基因，分別knock out/失活，觀(guān)察微量移液管插入單個(gè)改造過(guò)的細(xì)胞時(shí)，該細(xì)胞系是否會(huì)發(fā)出可被測(cè)量的電信號(hào)。

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

I can touch it！

經(jīng)證實(shí)，PIEZO2在身體位置和運(yùn)動(dòng)感知(即本體感覺(jué))中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并與Piezo1 一起調(diào)節(jié)血壓、呼吸和膀胱等生理活動(dòng)。

科學(xué)家們闡述了各種離子通道在生理過(guò)程中發(fā)揮的功能，為研發(fā)治療多種疾病如慢性疼痛、糖尿病shen經(jīng)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(chǔ)。

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