爲何會辣得痛 今年剛公佈的諾貝爾獎給你答案

當地時間10月4日，在瑞典首都斯德哥爾摩卡羅琳醫學院，諾貝爾獎委員會總祕書長托馬斯·佩爾曼宣佈，2021年諾貝爾生理學或醫學獎授予戴維·朱利葉斯和阿登·帕塔普蒂安，以表彰他們在“發現溫度和觸覺感受器”方面作出的貢獻。爲溫度感知和機械感知提供了分子和神經基礎，從而引領了神經科學領域的一場“變革”，併爲人類生理和疾病提供了新的見解。

  又到了一年一度的諾貝爾生理學或醫學獎公佈的時刻，今年的諾貝爾獲獎得主是：大衛·朱利葉斯（David Julius）和阿登·帕塔普蒂安（Ardem Patapoutian）兩位生物學家。首先，恭喜兩位科學家獲得了本次諾貝爾諾貝爾生理學或醫學獎，表彰他們發現了人類感知疼痛和溫度的機制。

  話說這一次大多數人又猜錯了，很多人原本猜測這次的諾獎大熱門是：MRNA疫苗，結果也算是出乎意料了。那這次的兩位獲獎者到底是什麼來頭？他們研究又有什麼用呢？

人類感知疼痛和溫度的機制

  大衛·朱利葉斯來是自於加州舊金山大學生理學及分子的生物學教授，而阿登·帕塔普蒂安是來自於美國斯克利普斯研究所的生物學教授。

  在過去的15年中，這兩位科學家以及他們所在的團隊發現了人類感知疼痛和溫度的機制。他們的研究成果讓我們瞭解到觸覺的基礎機制，同時使得人類可以針對慢性痛症開發藥物。那他們到底是如何研究出來的呢？

  話說很早以前，科學家們就發現人類通過觸覺感受到冷熱、疼痛、壓力的能力對於人類生存起到了至關重要的作用，這是人類與這個世界的連接基礎。我們都知道，人類有五種感官系統，分別是：視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺。

  其中，對於觸覺的研究一直舉步不前。要知道觸覺包括了很多，比如：感受溫度是依靠觸覺 ，機械力的作用也是觸覺。還有一個比較顛覆三觀的，那就是“辣”引起的是痛感，也是通過觸覺來實現的。這次的科學家就是讓人類對於觸覺的研究往前邁了一大步。

大衛·朱利葉斯&TRPV1

  上世紀80年代開始，大衛·朱利葉斯教授所帶領的團隊就開始研究這個課題。他們正是從“辣椒引起痛覺”這裏入手，詳細研究了辣椒素是如何通過觸感讓人感知到灼燒感。

  在這之前，科學家已經發現了辣椒素可以激活痛感神經的細胞，而大衛·朱利葉斯的團隊創建了一個包含了百萬個DNA片段的基因庫。在這個基因庫當中，這些DNA片段都是神經元中能對疼痛、熱和觸感做出反應的基因。

  大衛·朱利葉斯和他的團隊在這個基因庫中，找到了能夠與辣椒素反應的DNA片段。通過對DNA片段的進一步研究，他們發現這個DNA片段可以通過編碼出一種離子通道蛋白質受體，這個蛋白質受體後來被命名爲：TRPV1。

  他們還發現，這個蛋白質受體擁有能對“熱”做出反應的能力，也就是說，它也是熱敏受體。說白了，這個蛋白質受體其實是在感受到疼痛的溫度後，才被激活的。看到這裏我終於明白吃辣椒後，感覺特別辣時，爲什麼很多人都要找水和冰淇淋了。

  所以，TRPV1的發現是一個極其重大的突破，它爲我們開啓了一扇全新的大門，科學家可以沿着這個路徑，去研究其他溫度感應受體。事實也是如此，後來科學家們還真的找到了一些，比如：感覺到涼爽的蛋白質受體TRPM8（薄荷素），以及芥末油受體。除此之外，基於TRPV1的研究，也可以幫助科學家研發新型止痛藥。

阿登·帕塔普蒂安&Piezo s

  大衛·朱利葉斯研究搞清楚的是感覺溫度的機制。感覺涼爽的機制（蛋白質受體TRPM8）是由這次的另外一位諾獎得主阿登·帕塔普蒂安發現的。不過，他的研究不侷限於此，他後來開始研究機械力是如何轉化成觸覺壓力的。

  他的團隊在實驗室當中培養了一種生長的膠質瘤細胞系。這個細胞系在感受到輕觸帶來的壓力後會產生電信號來響應。

  同樣地，研究團隊依然需要找到是哪個基因在發揮作用。他們的方法也很簡單、粗暴。說白了，就是一一滅活候選的基因來看，如果滅活後，對於觸覺的反應消失了，那說明很可能和這個基因有關。

  通過大量的研究和搜索，最終他們確定了一個基因，它所對應的蛋白被命名爲：Piezo1。緊接着通過相似性的研究，他們還發現了第二個基因，將其對應的蛋白命名爲：Piezo2。這些蛋白可以形成一種全新的壓力敏感離子通道。

  阿登·帕塔普蒂安的研究表明，Piezo2離子通道對觸覺至關重要，它在身體位置和運動感知的方面起到關鍵作用。隨着後續的深入研究，科學家們還發現Piezo1 和 Piezo2對調節其他的生理過程起到關鍵作用，比如：血壓、呼吸和膀胱的控制。

總結

  最後我們總結一下，這次獲獎的兩位科學家通過對於TRPV1、TRPM8以及Piezo1、Piezo2的研究，幫助我們瞭解到了人類是如何感受到冷、熱核機械力的，這個過程中背後的神經衝動是如何產生。而這些研究可以幫助科學家開發相關的藥物。