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【解读】为什么吃辣会发热?研究这个问题的科学家,拿下了今年的诺贝尔奖!

羽华 世界顶尖科学家论坛
2024-09-05


北京时间今天17:30,2021年诺贝尔生理学或医学奖刚刚揭晓!

戴维·朱利叶斯(David Julius)与阿登·帕塔普提安(Ardem Patapoutian)因发现了温度和触觉感受器而共同获奖。


来源:Nobelprize.org


吃辣椒会觉得热甚至灼痛,而薄荷则会让人有清凉的感觉。这种司空见惯的生活经验,导向了今年的诺贝尔奖。


朱利叶斯的团队研究神经系统如何接收和传输信号,并利用自然植物来阐明痛觉的分子机制。使用辣椒素、薄荷醇等作为药理探针,1997年,朱利叶斯在感受疼痛的神经元上识别出了受体分子TRPV1,并证明它能被高温和辣椒素激活。由此,他们提供了对温度感知过程的分子洞察,解释了辣总是和热联系在一起的原因。


诺奖颁奖现场,诺奖委员会介绍获奖成果 |  图片来源:颁奖直播截图


帕塔普提安的研究则聚焦在“压力”。2010年,他的团队发现了两个新的离子通道,它们会被机械压力激活,产生电活动。这两个离子通道被命名为PIEZO1和PIEZO2。这项突破同样开启了一片全新的领域。在感觉神经元和其他细胞上发现的PIEZO1和PIEZO2,引领了大量新研究,让人们逐渐认识这些离子通道在触觉、疼痛、血压调节和本体感觉等各方面压力感知中的作用。


两位科学家分别独立发现了温度感受器和压力感受器,为温度感知和机械感知提供了分子和神经基础,从而引领了神经科学领域的一场“变革”,并为人类生理和疾病提供了新的见解。

WLF青科点评:

实至名归!基础科学重要性再次彰显


2021年诺贝尔生理学或医学奖揭晓之后,世界顶尖科学家论坛(WLF)第一时间连线WLF青科委员会委员、上海科技大学生命科学与技术学院副教授胡霁,请他对获奖成果进行解读。

胡霁本人的研究领域是应激神经生物学。他表示,两位科学家的获奖是神经生物学领域期待已久的好消息。他们解析了感觉系统最底层的分子机制,实至名归。

对温度和压力的感知,如何传导信号 |  图片来源:颁奖直播截图

胡霁解释说,视觉、听觉、触觉等感觉,对应外部各种不同的物理量。例如对温度的感知对应热量,触觉对应压力等等,这些物理量首先要转化为生物能识别的信息。比如温度的变化,转化为膜电流的变化,接下来细胞就能够一级一级地对这个信号进行处理了。

而这个转化的过程对应着很多叫做受体的蛋白,受体蛋白就是最基础的感觉,也是生物学最基础的基石。例如朱利叶斯识别的TRPV1,既能被高温,也能被辣椒素激活,因而我们才会把辣和热联系在一起。

胡霁同时表示,此次诺奖颁奖,再一次体现了基础科学的重要性。两位科学家的研究是非常基础的,但却可能导向未来的广泛应用。比如说这些离子通道,它不仅仅在感觉的时候起作用,生物体别的系统也在应用这些离子通道。标识了这些通道的功能之后,未来就可以筛选开发相应的小分子药物,激活或抑制这些通道,就有可能预防和治疗相应的疾病。


David Julius

戴维·朱利叶斯

1955年出生于美国纽约。1984年,他在加州大学伯克利分校获得博士学位,并在纽约哥伦比亚大学成为博士后。1989年受聘于加州大学旧金山分校,目前是该校的教授。

Ardem Patapoutian

阿登·帕塔普提安

阿登·帕塔普蒂安,1967年出生于黎巴嫩贝鲁特。年轻时,他从饱受战争蹂躏的贝鲁特搬到美国洛杉矶,并于1996年获得了美国帕萨迪纳加州理工学院的博士学位。他是加州大学旧金山分校的博士后研究员。2000年以来,他任职于美国斯克里普斯研究中心,目前是该中心的教授。2014年以来,同时担任霍华德·休斯医学研究所研究员。


撰稿  羽   华排版  小   文责任编辑  小   文

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