生理学|为什么会辣得“菊花痛”?今年的诺贝尔生理学或医学奖给了你答案( 二 )


这个过程需要一类被称为感受器(receptor)的结构的帮助 。 我们可以把感受器理解成“锁”或者“门” , 它们在特定情况下才会被激活 , 就像锁需要特定钥匙才能打开一样 。
我们能尝出苦味 , 是因为负责苦味的味觉感受器在遇到形状和化学成分都符合要求的分子时 , 它们就会打开 , 经由一条通路向大脑传递信号 , 因此大脑就收到了“好苦啊”的信息 。
在味觉上 , 我们已经发现了负责咸、甜、酸、苦、鲜5种基本味道的感受器 , 也有一些更前沿的研究暗示了更多基本味道的可能 。 然而在所有味道中 , 有一种绝对与众不同 , 那就是辣味 。 严格说来 , 辣并不是一种“味” 。 这就与朱利叶斯的突破性发现密不可分 。
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提到辣的东西 , 我们都会有一种“热”的感觉 , 红辣椒会让你嘴巴感觉灼烧 , 吃完辣椒第二天“身体末端”很有可能也会经历火辣辣地疼 。 神奇的是 , 还有一些东西会让我们觉得“冷” , 比如薄荷 。
辣椒中的辣味来自一种叫辣椒素的物质 。 早先 , 一些科学研究表明 , 在辣椒素和高温的刺激下 , 一部分感觉神经元变得活跃 。 然而 , 关于其作用的具体机制一直存在争议 。 直到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属于一个离子通道家族 , 它位于细胞膜上 , 一旦激活就会打开 , 让带电离子(如钠和钙)流入细胞 。 它广泛地分布在我们身上 , 这就是为什么辛辣的食物在进出身体的过程中都会带来灼热的感觉 。
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 。

生理学|为什么会辣得“菊花痛”?今年的诺贝尔生理学或医学奖给了你答案
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TRP通道作为热感受器 。 | 图片来源:kavliprize.org
随后 , TRP通道在温度感知中的作用得到进一步确认 。 朱利叶斯和帕塔博蒂安分别独立确认了TRPM8是一种会对薄荷醇和寒冷产生反应的分子 。 现在越来越多发现表明 , TRP家族在进化史上是一个非常古老的体系 。 人们也认识了更多家族成员 , 包括“芥末感受器”TRPA1、会被百里香等香料激活的TRPA3等等 。
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 。
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然而 , 帕塔博蒂安在开始思考我们如何感受外部环境刺激时 , 他选择了一个不同的研究方向 。

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