万众瞩目的诺贝尔奖已经在10月4日开始揭晓,当天颁布的诺贝尔生理学或医学奖又爆冷门,并非大家原先热榜猜测中MRNA疫苗,获得该荣誉的是两位发现了温度和触觉感受机制的生物学家,大卫朱莉叶斯和阿登帕塔普蒂安,今天我们就来聊聊这两位诺奖得主的来头,以及他们的获奖研究所作出的贡献。

大卫朱莉叶斯是加州旧金山大学的生理学教授,而阿登帕塔普蒂安则是美国斯克里普斯研究所的生物学教授,两人的研究团队在过去15年里刻苦探寻,终于发现了温度和触觉感受器,这为许多生理反应过程和疾病状况的深入挖掘提供了重要依据参考,那么这个研究成果是以何处为起点的呢?
大多数情况下,人们面对冷热感受和触觉感知时都会觉得这是一个正常的生理反应,但却不知道它的具体反应机制,大脑究竟是如何感知和传达皮肤触觉所带来的信息的呢?时间回到上个世纪80年代,大卫朱莉叶斯和他的团队从辣椒素引发的灼烧感入手,将百万个能够对疼痛、温度和压力做出反应的DNA片段收入了试验基因库。
经过反复实验研究后,他们发现了其中一个DNA片段的神奇之处,这个片段可以通过基因编码产生一种离子通道蛋白质受体,这一受体在接触可能产生疼痛的温度后就会被激活。举例来说,当我们吃了特别辣时会分不清进入口中的食物是太烫还是太辣,这时很多人都会找水或者雪糕来降温、减少疼痛,这其中涉及到的就是热敏受体的感受调节,被发现的这个蛋白质受体,后来被命名为了TRPV1,它为我们寻找其他感应受体提供了有效模仿路径。之后确实有科学家又发现了蛋白质受体TRPM8(薄荷素)和芥末油受体等等,另外,基于TRPV1的研究成果,科学家们可以研究出更适合人体的慢性疼痛药物,为世界医疗事业的向前迈进提供了一定的支撑。那么另一位共同获奖者阿登帕塔普蒂安又做了些什么呢?

其实上文提到的蛋白质受体TRPM8就是他研究发现的,主要说明了感受凉爽的机制,但他的贡献远不止于此,他带领的研究团队在机械压力和触觉压力的转化机制中也下了很大的功夫,刚开始他的实验室培养了生长的角质瘤细胞系,这种细胞在微针刺入后会产生电信号,也就是细胞系在面对外部机械作用时会产生反应,因为同样需要找出相联系的DNA片段,他们只好采用一一灭活的排除法。
最终在大量搜索实验后,终于确定了一个基因,并将它所对应的蛋白命名为Piezo1,最后他们还发现了Piezo2,这些蛋白在被激活后都可以形成新的压力敏感离子通道,后续研究发现Piezo1和Piezo2能够调节呼吸、血压等生理过程,Piezo2还可以帮助人们提高身体感知和运动感受能力,让我们更好的适应环境的改变。
总的来说,他们对TRPV1、TRPM8、Piezo1和Piezo2的发现,让我们了解了温度或机械刺激对神经冲动的作用路径,以及这些冲动背后具体的传导模式,突破了科学家们在触觉领域的研究瓶颈。此次诺贝尔奖的颁发会让世界更多人知道人体适应与进化的奥秘,生活中那些看似简单的现象都有着背后的逻辑,而这这种逻辑也必然会逐渐成为我们解决现实问题可循的规律。