免费获取｜诺贝尔生理学与医学奖得主论文成果

诺贝尔生理学与医学奖日前授予David Julius和Ardem Patapoutian，以表彰他们在“发现温度和触觉感受器”方面的贡献。

两位学者聚焦人类感官，尤其是人们对热、冷和触摸的感知能力，这些感官影响着我们的生存能力，影响我们与周围世界的互动。有些人会把感官当成与生俱来，可一旦失去，才会知道它们于我们而言有多么重要。

卡罗林斯卡学院诺贝尔大会负责人Thomas Perlmann教授说，“他们解锁自然奥秘”，让我们可以从分子角度了解感官背后的机制。诺贝尔大会上引用了两篇论文，正是这两篇论文让诺贝尔奖最终花落两位学者。它们分别发表在《细胞》(Cell)和《神经元》(Neuron)上，这两本杂志均由爱思唯尔的Cell Press细胞出版社出版。（文末获取两位诺奖得主的研究成果）

自从17世纪，数学家和哲学家勒内·笛卡尔在他的论文《人类》中首次解锁自然奥秘以来，我们一直孜孜不倦，探索未知。笛卡尔的理论说，身体的不同部分是用一根“线”串联起来的，比如脚和大脑，如果脚暴露在明火下，大脑就会做出反应，区分何为灼烧与温暖。

这些想法后来由Joseph Erlanger和Herbert Gasser证实，他们获得了1944年的诺贝尔生理学与医学奖，因其“发现了对不同刺激做出反应的不同类型的感觉神经纤维”。

  热的感觉  

要说Julius教授开始尝试理解触觉的分子机制（以及疼痛的产生)，当始于人们能在厨房发现的一种香料：辣椒——特别是辣椒及其化学化合物辣椒素。这种来自红辣椒的刺激性化合物在切碎加入晚餐中时，会在嘴里或指尖引起烧灼感。

Julius教授随即和同事们分解了它的脱氧核糖核酸结构，并绘制了辣椒素在感觉神经元中的表达方式。这些神经元依次对疼痛、热量和触摸做出反应，保持着关闭和打开两种状态。在一系列深入测试之后，团队终于在神经元中发现了能够使细胞对辣椒素敏感的单一离子通道或受体:TRPV1。这也解释了为什么吃辣椒的时候，我们经常会感到一种痛苦的灼热感。

值得一提的是，Julius教授和Patapoutian教授两人均通过自己的独立研究发现了一种全新的、与TRPV1完全相反的受体，这一新受体TRPM8证实是通过寒冷激活的。

 体会触摸  

在Julius教授发现TRPM8后，Patapoutian教授继续研究细胞如何通过机械刺激对触摸做出反应，比如给朋友或家人一个拥抱。

诺贝尔奖委员会成员Abdel El Manira教授在宣布获奖后说，过去一年的新冠疫情让我们不得不保持一定的社交距离，“我们错过了触觉，错过了拥抱给彼此的温暖”。他还说：“拥抱的过程中，这些受体会给我们带来一种温暖的感觉，一种彼此亲近的感觉。”

通过一系列艰难的测试，Patapoutian教授团队成员首次发现了一种细胞通道。当用微型吸管戳单个细胞时，它会发出可测量的电信号（微型吸管是实验室中的重要仪器，用于精确转移大量液体）。通过逐个灭活基因发现了负责机械敏感性的基因，而在找到合适的受体之前，共进行了72次尝试。这一通道随后被命名为PIEZO1，也就是希腊语中压力的意思 (píesi)。

为了进一步加深我们对温度的理解，Patapoutian教授在触觉领域的研究也为我们感知身体的位置和运动提供了重要的见解，这就是本体感觉。他对触觉和本体感觉的研究也被用于开发包括慢性疼痛在内的多种疾病治疗方法。