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塔普蒂安|為什么吃辣椒熱、吃薄荷涼？研究者拿了諾獎

北京時間10月4日17時30分 ， 2021年諾貝爾生理學或醫學獎正式揭曉 。
今年的諾貝爾生理學或醫學獎授予兩位美國生理學家戴維·朱利葉斯和阿德姆·帕塔普蒂安 ， 以表彰他們在研究中發現了人體感知溫度、壓力及疼痛的分子機制 ， 為與觸覺相關的生理疾病研究提供了重要依據 。 兩位獲獎者將分享1000萬瑞典克朗獎金（約合人民幣760萬元） 。 諾獎委員會指出 ， 這兩位諾獎得主的突破性貢獻 ， 不僅讓我們知道人體如何感知冷熱、感知觸覺 ， 后續的研究還將被用于開發多種治療疾病的藥物 ， 有助于治療神經疼痛 ， 解決困擾人體的疼痛難題 。
朱利葉斯的研究
為治療癌癥疼痛開辟新途
也有助于研制新的止痛藥
大家都有這樣的感覺:將薄荷糖含在嘴里 ， 很快就會感到一陣清涼；吃完麻辣火鍋后 ， 嘴巴會迅速感到一陣灼熱 ， 第二天排泄時還會感到火辣辣的痛 。 但是這種機制在人體神經系統里到底是如何運作的呢？
早先 ， 一些科學研究表明 ， 在辣椒素和高溫的刺激下 ， 一部分感覺神經元變得活躍 ， 但關于其作用的具體機制一直存在爭議 。 直到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 。
朱利葉斯發現 ， TRPV1屬于一個離子通道家族 ， 它位于細胞膜上 ， 一旦激活就會打開 ， 讓帶電離子（如鈉和鈣）流入細胞 。 而TRPV1廣泛地分布在我們身上 ， 這就是為什么辛辣的食物在進出身體的過程中都會帶來灼熱感覺 。 朱利葉斯也發現了薄荷醇能激活神經系統中對冷反應的感覺受體 。
TRPV1是第一個在脊椎動物身上被確認生理功能的TRP通道 ， 是理解觸覺和痛覺的分子基礎的一個里程碑 。 因為朱利葉斯的發現 ， 后續科學家也認識了更多家族成員 ， 比如“芥末感受器”TRPA1、會被百里香等香料激活的TRPA3等等 。
朱利葉斯的進一步研究還揭示了TRPV1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途徑 ， 讓我們在制造止痛藥方面開啟全新可能性 。
帕塔普蒂安的研究
揭示人類的壓力感覺機制
將引領神經科學領域變革
與朱利葉斯不一樣的是 ， 帕塔普蒂安選擇另外一個方向——研究人的本體對壓力的感覺機制 。
大部分人都有本體感覺的能力 ， 這是人類感知身體在空間中位置的能力 。 這種感覺可以讓人類能夠站立和行走 ， 甚至閉上眼睛后依舊行走自如 ， 依賴的是那些向大腦發出肌肉伸展信號的神經元 。
2010年 ， 帕塔普蒂安的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 。 這個名字來自希臘語“壓力” 。
這項突破開啟了一片全新的領域 ， 讓人們逐漸認識這些離子通道在觸覺、疼痛、血壓調節和本體感覺等各方面壓力感知中的作用 ， 引領神經科學領域的一場變革 。
帕塔普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 。 缺乏PIEZO2的人 ， 在黑暗中站立和行走都有困難 。 帕塔普蒂安近期研究還發現 ， PIEZO1在控制紅細胞體積中會發揮作用 ， 另外 ， PIEZO1基因的變異還可以防止瘧原蟲感染 。
帕塔普蒂安表示 ， 曾經很長一段時間研究進展緩慢 ， 他甚至還想過轉行 ， 但最終還是堅持了下來 。
二人曾被授予2020年科維理神經科學獎 。 科維理神經科學獎評審委員會主席克里斯汀·沃爾霍夫表示:“他們的獨立發現正在徹底改變我們對于感覺探測的認知 ， 并將對解決全球健康和疾病問題產生深遠影響 。 ”