冰冷还是温暖？你的感受由它决定！

　　凭借发现了温度和触觉的受体，David Julius与Ardem Patapoutian斩获2021年诺贝尔生理学或医学奖。

　　触觉使我们感受这个世界的最直接途径之一：春风拂面、骄阳似火、秋日暖阳、冰天雪地……这些真切的感受都是触觉带给我们的。

　　我们究竟是如何感受到，温度或者压力带给我们的触感上的变化？

　　很长一段时间，科学家们并没有给出一个明确的答案。而就在今年，诺贝尔奖的得主给了我们答案。

　　今天我们就来一起讨论一下，我们的身体，是如何感受这个世界的。

　　辣椒素与TRPV1

　　辣椒素是辣椒的活性成分。它对哺乳动物包括人类都有刺激性并可在口腔中产生灼烧感。

　　很久以前人们就知道，辣椒素可以激活神经细胞进而使机体产生痛感，但是这整个过程的作用机制仍不明晰。

　　没有什么烦恼是一顿火锅不能解决的，如果有那就再加一杯可乐（辣和甜都能令大脑产生快感）

　　David Julius和同事们建立了一个巨大的DNA文库。文库中的DNA片段，包含了疼痛、热和触碰产生反应的神经细胞中所表达的基因。

　　他们假设这个文库中存在能与辣椒素反应的蛋白质。通过逐一筛选的方式（将文库中的DNA片段分别在不会对辣椒素产生反应的细胞中表达），找到了一段让细胞对辣椒素产生反应的基因。

　　接着他们完成了一系列实验，证明了该基因编码的是一种新的离子通道蛋白——辣椒素受体蛋白TRPV1。后续的实验中表明，这是一种热感觉受体，热到疼痛时，该受体被激活。

　　接下来的一段时间内，David Julius与Ardem Patapoutian又利用薄荷醇，发现了寒冷受体——TRPM8。

　　与TRPV1及TRPM8相关的离子通道蛋白不断被报道出来。并且，科学家们还发现它们可以由不同的温度激活。越来越多的实验室投入到相关课题的研究中去。

　　而TRPV1的发现，无疑拥有巨大的意义，让我们能够了解不同的温度与神经系统中的电信号之间，存在怎样的关系。

压力与感受

　　随后，研究人员又理清了机械刺激与触觉的关系。

　　Ardem Patapoutian和他的伙伴先假设外界所施加的机械力，能够激活的受体是一种离子通道，然后筛选出72个候选基因，分别knock out/失活，观察微量移液管插入单个改造过的细胞时，该细胞系是否会发出可被测量的电信号。

　　最终，他们锁定了对微量移液管的戳刺压力不再敏感的细胞系，从而成功找出全新基因——PIEZO1和PIEZO2。当面临机械压力时，它们可以直接被激活。

　　I can touch it！

　　经证实，PIEZO2在身体位置和运动感知(即本体感觉)中发挥关键作用，并与Piezo1 一起调节血压、呼吸和膀胱等生理活动。

　　科学家们阐述了各种离子通道在生理过程中发挥的功能，为研发治疗多种疾病如慢性疼痛、糖尿病神经病变、哮喘、心脏肥大、肥胖、代谢紊乱以及癌症中的疼痛等，提供了理论基础。

　　参考文献：

　　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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