在感受疼痛的神经元上识别出TRPV1
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 。
随后 , TRP通道在温度感知中的作用得到进一步确认 。 朱利叶斯和帕塔普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 。
朱利叶斯的研究还揭示了 , 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 。
知多D
被命名为PIEZO1和PIEZO2的离子通道
帕塔普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 。
2010年 , 他的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 。 这个名字来自希腊语中的“piezi” , 意为“压力” 。
【感觉|辣,并不是一种“味”】这项突破同样开启了一片全新的领域 。 在感觉神经元和其他细胞上发现的PIEZO1和PIEZO2 , 引领了大量新研究 , 让人们逐渐认识到这些离子通道在触觉、疼痛、血压调节和本体感觉等各方面压力感知中的作用 。
其中或许最令人感到新奇的要数与本体感觉相关的研究 。 本体感觉是指我们感知身体在空间中位置的能力 。 这种感觉让我们能够站立和行走 , 甚至闭上眼睛或蒙上眼睛后依旧能行走自如 , 它依赖的是那些向大脑发出肌肉伸展信号的神经元 。
帕塔普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 。 帕塔普蒂安更近期的研究 , 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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