October 4, 2022

2021年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉


吃火鍋時,經常出汗,感覺“菊花疼”的熱度,但你有沒有想過是什麼身體機制導致了這種反應?

今天,2021 年諾貝爾生理學或醫學獎的公佈可能會提供答案。 兩位美國科學家 David Julius 和 Ardem Patapoutian 因發現人體對溫度和触覺的“受體”而獲獎。

諾貝爾委員會認為,這兩位科學家的工作揭示了自然界的奧秘,並在分子水平上解釋了這些刺激是如何轉化為神經信號的。這是一個重要而深刻的發現。

我們感知熱、冷和触覺的能力對生存至關重要,這是我們與周圍世界互動的基礎。

為何火爆“菊花痛”?

朱利葉斯,65 歲,是加州大學舊金山分校的教授。他的研究主要集中在體溫和疼痛感受器上,揭示我們如何感受寒冷、溫暖和化學刺激。

大衛朱利葉斯

從神經學層面來說,我們的大部分感官都處於“接收刺激——發送信號——大腦接收並做出反應”的過程中。這個過程需要受體參與。

以苦味為例,如果你對廣式涼茶情有獨鍾,引起苦味的味覺感受器會在遇到相關分子時被激活,立即向你的大腦發出信號,告訴你它“很苦”。

1990 年代後期,朱利葉斯開始研究辣椒素如何引起我們的灼熱感和疼痛。他和他的同事創建了一個包含數百萬個 DNA 片段的數據庫,並最終確定了疼痛神經元受體分子 TRPV1。

TRPV1是神經細胞膜中的一個離子通道,被高溫和辣椒素激活。這也是為什麼每次吃辛辣食物時總是出汗多,感覺又熱又痛的原因。

除了 TRPV1,Julius 和 Patapoutian 還分別通過化學薄荷醇鑑定了受體分子 TRPM8。它對薄荷醇和低溫起反應。例如,吃薄荷會讓你覺得“太酷了”。

TRPV1 的發現被視為一項重大進步,為發現其他溫度受體鋪平了道路,並使人們意識到不同的溫度如何引發神經信號。還有 TRP 通道在溫度感知中的作用獲得進一步確認。

如果 Motherlon 打你,為什麼會痛?

54 歲的 Patapoutian 是黎巴嫩分子生物學家和神經學家,1986 年移居美國,現在是斯克里普斯研究所的教授。

帕塔普蒂安幾乎與朱利葉斯同時開始研究人際交往。除了溫度感受器,他還決定尋找更具挑戰性的機械力感受器。

阿登·帕塔普蒂安

他和他的團隊首先確定了適合該實驗的細胞系。當受到壓力刺激(用非常細的移液管輕輕刺入)時,細胞會產生可測量的電信號以響應變化。經過長期檢測,Patapoutian選擇了72個可能是受體的候選編碼基因,如果最後第72個基因缺失,細胞不會產生感應電流。我發現。

這種受體被稱為 Piezo1-Piezo 在希臘語中意為“壓力”,後來他們發現了另一個類似的受體,Piezo2。

在隨訪中,Patapoutian 團隊發現 Piezo2 在感知身體位置和運動中起著重要作用。沒有這種分子,在黑暗中站立或行走將非常困難。此外,Piezo1 和 Piezo2 離子通道均已顯示調節其他生理現象,如血壓、呼吸和膀胱控制。

小分子教會我們如何感知世界

兩位科學家在溫度和触覺上的突破性發現,了解冷、暖、機械力如何刺激神經衝動,以及如何識別和適應世界,可以澄清。

耳邊的微風、熱咖啡、沙灘的波濤洶湧、擁抱愛人的親密,這些都是通過受體分子向我們的大腦發出信號的世界。

這些研究的結果將用於開發各種疾病的治療方法,包括慢性疼痛。

例如,對TRPV1及相關通道的研究將有助於開發新型鎮痛藥,對當今阿片類藥物(嗎啡、芬太尼、曲馬多等)的副作用和成癮具有重要的現實意義。

諾貝爾生理學或醫學獎旨在表彰在生理學或醫學領域做出重要發現或發明的人。去年,Harvey J. Alter、Michael Houghton 和 Charles M. Rice 因發現丙型肝炎病毒而獲獎。

兩位獲獎科學家 Julius 和 Patapoutian 將瓜分 1000 萬瑞典克朗(約合 114 萬美元)的獎金池。

新的一天,如果你在麻辣鍋桌上擦汗,又想起“菊花疼”,你會不會想起這兩位諾貝爾獎得主,哀悼生命的奧秘?

這篇文章來自微信民眾 《愛範兒》(ID:ifanr),作者:梁曉麗,36 Ki 經授權發布。

本文允許發表,不代表36氪立場。

轉載請註明出處。醬:36氪



新聞來源: yahoo