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疫情時代我們仍然需要溫暖和擁抱......2021年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉


疫情時代我們仍然需要溫暖和擁抱......2021年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉
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北京時間10月4日下午5：35左右 ， 2021年諾貝爾生理學或醫學獎評選結果揭曉——加州大學舊金山分校的生理學家大衛·朱利葉斯（DavidJulius）與斯克利普斯研究所的分子生物學家阿登·帕塔普蒂安（ArdemPatapoutian）因其在發現溫度和觸覺受體方面所做的貢獻而被授予2021年諾貝爾醫學獎或生理學獎 ， 分享了1000萬瑞典克朗獎金（約合737萬元人民幣） 。
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阿登·帕塔普蒂安（左 ， ArdemPatapoutian）和大衛·朱利葉斯（右 ， DavidJulius）
溫度、疼痛和壓力是我們觸覺的一部分 ， 也許是人類五種主要感官中最不為人知的內容 。 朱利葉斯和帕塔普蒂安為溫度感知和機械感知提供了分子和神經基礎 。
他們闡明了如何減少與一系列疾病、創傷及其治療相關的慢性和急性疼痛 。 雖然這些研究發現還沒有體現出實際應用價值 ， 但它們的應用潛力巨大 ， 是革命性里程碑式的研究 ， 具有重要的醫學意義 。 事實上 ， 一些醫藥公司的研究團隊正在努力研發與這些受體相結合的分子 ， 旨在尋找治療不同形式的慢性疼痛的藥物 ， 例如關節炎 。
為什么大衛·朱利葉斯獲獎？
味覺和觸覺感受器的發現
朱利葉斯發現一個現象 ， 即在攝入辣椒素（辣椒中的辛辣成分）時引發口腔灼熱感的受體也負責感知熱量 。 為此 ， 朱利葉斯通過辣椒素鑒定了編碼第一個溫度傳感器——離子通道TRPV1的基因 ， 并發現TRPV1也能被高溫激活 。 正是這個受體發出的信號到達大腦 ， 然后大腦判斷熱量是否會導致組織燒傷 。 如果是 ， 就會產生疼痛感 。
乍一聽 ， 感覺好像很稀松平常 ， 但是在朱利葉斯發現這個現象之前 ， 幾乎沒有人發現辛辣食物的灼熱感和高溫之間存在聯系 。 也正是他對我們日常生活保持的好奇心指引他進入這一研究領域 ， 最終促使他研究并發現了疼痛的分子機制 。
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他領銜的研究小組從尋找辣椒素感知的分子基礎開始 。 在他們開始這項研究之前 ， 已有研究揭示了辣椒素可能與痛覺有關 。 而他們成功鑒定了感受辣椒辣味成分受體的基因 ， 但當他們嘗試在人類研究相關蛋白質時 ， 真正的驚喜來了——他們在培養細胞中發現加熱也會激活辣椒素受體 。
“我們意識到加熱細胞會引起受體的高度激活 ， ”朱利葉斯回憶道 ， “那真是一個激動人心的時刻 。 ”
他們決定繼續沿著這一研究思路繼續尋找冷受體 。 憑借他們對溫度與某些味覺反應之間存在聯系的已有認識 ， 他們轉向了薄荷醇——一種與涼爽或冰冷感覺相關的薄荷成分 。 他們驚訝地發現 ， 感受薄荷醇和感受低溫的受體居然也是同一個受體——就像感受辣椒素和感受高溫的受體是同一個受體一樣 。
朱利葉斯認為：“這一發現令人著迷之處在于 ， 這兩個受體分子在遺傳層面上非常接近 。 因此 ， 這些發現提示我們 ， 大自然使用一種共同的策略 ， 即我們的神經系統能夠通過一系列相似的分子來檢測溫度的變化 。 ”
芥末和炎癥性疼痛
朱利葉斯還確定了芥末的受體 。 這一發現的線索仍然來自大自然 。
芥末提取物已用于疼痛測試多年——醫生會將芥子油酊劑涂抹在患者的皮膚上以產生刺激感 ， 進而測試急性疼痛反應 ， 但也會產生炎癥 ， 使該區域對溫度和觸摸更敏感 。 因此 ， 它常被用作模型來了解與炎癥性疼痛相關的機制 ， 例如關節炎時關節產生什么樣的感受 。 朱利葉斯領銜團隊探索了這個過程 ， 并確定了神經細胞中的又一種受體——芥末類物質產生刺激感的分子機制 。