诺贝尔生理学或医学奖｜人体感受器研究

北京时间2021年10月4日17时30分，我们还在逛吃逛吃的时候，瑞典卡罗琳斯卡医学院宣布，将2021年诺贝尔生理学或医学奖授予加州旧金山大学生理学及分子生物学教授David Julius和美国Scripps研究所教授Ardem Patapoutian，以表彰他们在人体感受器方面（感知温度机制以及触觉机制）的研究。

在过去15年开拓性的研究中，两位科学家和他们的同事发现了人类感知疼痛和温度的机制，揭示了那些隐藏在疼痛过敏现象背后的机理。他们的研究工作让我们了解触觉的基础机制，更为设计针对慢性痛症的药物开启了大门。
从神经层面来看，我们的大多感官可以简化地理解成“接受刺激 - 传递信号 - 大脑接收并做出反应"。比如，我们的嗅觉和味觉都是种化学检测系统，视觉则是通过感受光的刺激来形成信号。触觉、疼痛等躯体感觉也在外部环境的刺激下产生反应。

图片来源：kavliprize.org

外部环境刺激激活感觉神经膜上的离子通道受体，产生电脉冲，电信号通过背根神经节（DRG）到达大脑的感觉区域。
在味觉上，辣椒中的辣味来自一种叫辣椒素的物质。1997年，朱利叶斯在感受疼痛的神经元上识别出了受体分子TRPV1，并证明它能被高温和辣椒素激活，才揭开了答案。而这也解释了辣总是和热联系在一起的原因。

TRPV1是第一个在脊椎动物身上被确认生理功能的TRP通道，可以说是理解触觉和痛觉的分子基础的一个里程碑，让我们认识到物理力激活神经元的机制。

图片来源：kavliprize.org

朱利叶斯的进一步研究还揭示了，TRPV1对炎症过程中产生的化学物质很敏感，与炎症相关的疼痛敏感反应有关，这为癌症疼痛和其他疾病的治疗开辟了新的潜在途径。
2010年，帕塔博蒂安团队发现了两个新的离子通道，它们会被机械压力（用细棒轻轻戳）激活，产生电活动。这两个离子通道被命名为PIEZO1和PIEZO2。帕塔博蒂安的团队和其他研究已经证明，PIEZO2是本体感觉相关的关键分子。有研究称，罕见的PIEZO2缺乏的人，在黑暗中站立和行走都有困难。帕塔博蒂安更近期的研究，在人类遗传学和小鼠模型上已经证明，PIEZO1在控制红细胞体积中会发挥作用。他发现了一种PIEZO1基因的变异，似乎可以防止疟原虫感染。

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参考文献：
[1] 2020 KAVLI PRIZE IN NEUROSCIENCE NEUROSCIENCE 03.12.21.