諾貝爾生理學或醫學獎｜人體感受器研究

北京時間2021年10月4日17時30分，我們還在逛吃逛吃的時候，瑞典卡羅琳斯卡醫學院宣布，將2021年諾貝爾生理學或醫學獎授予加州舊金山大學生理學及分子生物學教授David Julius和美國Scripps研究所教授Ardem Patapoutian，以表彰他們在人體感受器方面（感知溫度機制以及觸覺機制）的研究。

在過去15年開拓性的研究中，兩位科學家和他們的同事發現了人類感知疼痛和溫度的機制，揭示了那些隱藏在疼痛過敏現象背后的機理。他們的研究工作讓我們了解觸覺的基礎機制，更為設計針對慢性痛癥的藥物開啟了大門。
從神經層面來看，我們的大多感官可以簡化地理解成“接受刺激 - 傳遞信號 - 大腦接收并做出反應"。比如，我們的嗅覺和味覺都是種化學檢測系統，視覺則是通過感受光的刺激來形成信號。觸覺、疼痛等軀體感覺也在外部環境的刺激下產生反應。

圖片來源：kavliprize.org

外部環境刺激激活感覺神經膜上的離子通道受體，產生電脈沖，電信號通過背根神經節（DRG）到達大腦的感覺區域。
在味覺上，辣椒中的辣味來自一種叫辣椒素的物質。1997年，朱利葉斯在感受疼痛的神經元上識別出了受體分子TRPV1，并證明它能被高溫和辣椒素激活，才揭開了答案。而這也解釋了辣總是和熱聯系在一起的原因。

TRPV1是第一個在脊椎動物身上被確認生理功能的TRP通道，可以說是理解觸覺和痛覺的分子基礎的一個里程碑，讓我們認識到物理力激活神經元的機制。

圖片來源：kavliprize.org

朱利葉斯的進一步研究還揭示了，TRPV1對炎癥過程中產生的化學物質很敏感，與炎癥相關的疼痛敏感反應有關，這為癌癥疼痛和其他疾病的治療開辟了新的潛在途徑。
2010年，帕塔博蒂安團隊發現了兩個新的離子通道，它們會被機械壓力（用細棒輕輕戳）激活，產生電活動。這兩個離子通道被命名為PIEZO1和PIEZO2。帕塔博蒂安的團隊和其他研究已經證明，PIEZO2是本體感覺相關的關鍵分子。有研究稱，罕見的PIEZO2缺乏的人，在黑暗中站立和行走都有困難。帕塔博蒂安更近期的研究，在人類遺傳學和小鼠模型上已經證明，PIEZO1在控制紅細胞體積中會發揮作用。他發現了一種PIEZO1基因的變異，似乎可以防止瘧原蟲感染。

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參考文獻：
[1] 2020 KAVLI PRIZE IN NEUROSCIENCE NEUROSCIENCE 03.12.21.