2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉，或?yàn)橹雇凑业叫路椒?/h1>

2021-10-05 07:50

來源：澎湃新聞·澎湃號(hào)·湃客

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其研究解釋了：為何吃辣會(huì)嘴巴疼，次日上廁所菊花疼

撰文 | 燕小六

北京時(shí)間10月4日傍晚，瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，將2021年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予戴維·J·朱利葉斯（David J.Julius）和阿德姆·帕塔博蒂安（Ardem Patapoutian），以表彰其在溫度和壓力感受器研究領(lǐng)域的獨(dú)立發(fā)現(xiàn)。

戴維·J·朱利葉斯是美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校教授。阿德姆·帕塔博蒂安是美國(guó)斯克里普斯研究所教授。

瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院在新聞發(fā)布會(huì)上稱，朱利葉斯識(shí)別出皮膚神經(jīng)末梢中存在對(duì)熱有反應(yīng)的“感受器”、辣椒素特異性受體分子TRPV1。帕塔博蒂安在皮膚和內(nèi)部器官中找到“新型感受器”，能對(duì)機(jī)械刺激做出反應(yīng)。兩人的獨(dú)立發(fā)現(xiàn)解答了人類是如何與周圍世界互動(dòng)，為溫度感知和機(jī)械感知提供了分子和神經(jīng)基礎(chǔ)，為與觸覺相關(guān)的生理疾病研究提供重要依據(jù)。兩位獲獎(jiǎng)?wù)邔⒎窒?000萬瑞典克朗獎(jiǎng)金（約合人民幣736.6萬元）。

他們?yōu)槭裁传@諾獎(jiǎng)？

從神經(jīng)層面來看，感知外界刺激的分子受體是人類五大感官系統(tǒng)的生物學(xué)基礎(chǔ)。其運(yùn)作過程可以通俗地理解成“接受刺激，傳遞信號(hào)，大腦接收并做出反應(yīng)”。這個(gè)過程需要一類被稱為感受器（receptor）的結(jié)構(gòu)的幫助。它們?cè)谔囟ㄇ闆r下會(huì)被激活。這就像鎖需要特定鑰匙才能打開一樣。

大量科學(xué)研究很早就發(fā)現(xiàn)了與視覺、嗅覺相關(guān)的分子受體?！暗谥炖~斯和帕塔博蒂安之前，我們的理解始終包含一個(gè)根本的未解之謎：溫度刺激和機(jī)械刺激是如何在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的？”瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院表示。

1997年，朱利葉斯率先在感受疼痛的神經(jīng)元上，識(shí)別出辣椒素特異性受體分子TRPV1。他證明這是一個(gè)熱敏受體，可以被辣椒素或43℃以上的物理高溫激活，產(chǎn)生電信號(hào)。信號(hào)沿傷害性傳入神經(jīng)系統(tǒng)上傳至大腦。大腦將之解讀為“疼痛”的刺激感。所以，辣覺被科學(xué)地定義為痛覺。

朱利葉斯證實(shí)，TRPV1廣泛地分布在人類身上。這就解釋了為何辛辣食物進(jìn)出身體時(shí)，上下都會(huì)有灼熱感。

在TRPV1基礎(chǔ)上，TRP通道在溫度感知中的作用被進(jìn)一步確認(rèn)。朱利葉斯和帕塔博蒂安獨(dú)立使用化學(xué)物質(zhì)薄荷醇，識(shí)別出TRPM8受體，這是一種會(huì)被寒冷激活的受體。科學(xué)界還發(fā)現(xiàn)TRP通道更多的家族成員，包括“芥末感受器”TRPA1、會(huì)被百里香等香料激活的TRPA3等。

此外，朱利葉斯進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，TRPV1與炎癥相關(guān)的疼痛敏感反應(yīng)有關(guān)。這一新發(fā)現(xiàn)已成為新型止痛藥研發(fā)關(guān)注的靶點(diǎn)。目前，已有十幾種相關(guān)藥物進(jìn)行到不同臨床試驗(yàn)階段。

圖片說明：TRPV1受體作用機(jī)制。/The Nobel Prize

帕塔博蒂安與朱利葉斯幾乎同時(shí)在研究觸覺受體。前者發(fā)現(xiàn)涼爽和溫?zé)崾荏w后，選擇了一個(gè)不同的研究方向：探究更具挑戰(zhàn)性的機(jī)械力受體。

2010年，他領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)新的離子通道，可以被機(jī)械壓力（用細(xì)棒輕輕戳）而激活，并產(chǎn)生電信號(hào)。這兩個(gè)離子通道被命名為PIEZO1和PIEZO2，其取自希臘語(yǔ)中“piezi”，意為“壓力”。

帕塔博蒂安的其他研究還證明，PIEZO2是本體感覺相關(guān)的關(guān)鍵分子。PIEZO2缺乏者在黑暗中站立和行走都有困難。其近期研究在人類遺傳學(xué)和小鼠模型上已經(jīng)證實(shí)，PIEZO1在控制紅細(xì)胞體積中會(huì)發(fā)揮作用。

圖片說明：TRPV1和PIEZO2等受體對(duì)解釋許多生理過程和疾病狀況非常重要。/The Nobel Prize

為什么新冠病毒研究今年還沒拿獎(jiǎng)？

仍在全球蔓延的新冠肺炎疫情，是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以來最嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生突發(fā)事件。英國(guó)牛津大學(xué)日前發(fā)表的一份研究顯示，受疫情影響，2020年歐美27國(guó)人口出生時(shí)預(yù)期壽命縮短，降幅為第二次世界大戰(zhàn)以來最大。

受新冠疫情影響，與新冠有關(guān)的領(lǐng)域是近年各方押注的熱門。甚至在2020年時(shí)，就有預(yù)測(cè)稱，諾貝爾獎(jiǎng)或頒給研究新冠病毒的科學(xué)家們。

但業(yè)內(nèi)人士表示，諾貝爾科學(xué)類獎(jiǎng)項(xiàng)一般會(huì)頒給那些經(jīng)受住時(shí)間考驗(yàn)的成就?；诖?，關(guān)于新冠的科學(xué)研究要在近年摘得諾獎(jiǎng)，可能性非常小。

此外，據(jù)CNN報(bào)道，以新冠疫苗mRNA技術(shù)為例，其研究早在上世紀(jì)80年代就開始了，涉及世界各地不同的科學(xué)家群體。但根據(jù)規(guī)則，諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)最多只能把一個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)授予3個(gè)人。在很多科學(xué)研究需要大量科學(xué)家協(xié)作的今天，要選擇、平衡最重要的3人獲獎(jiǎng)，變得越來越困難。

過去5年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主名單

2020年：美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家Harvey J.Alter，Michael Houghton，Charles M.Rice獲獎(jiǎng)，以表彰其“發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒”。

2019年：美英三位科學(xué)家William G.Kaelin Jr，Sir Peter J.Ratcliffe和Gregg L.Semenza獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞如何感知和適應(yīng)氧氣的可用性”。

2018年：美國(guó)科學(xué)家James P.Allision和日本科學(xué)家Tasuku Honjo獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)了抑制負(fù)面免疫調(diào)節(jié)的癌癥療法”。

2017年：三位美國(guó)科學(xué)家Jeffrey C.Hall，Michael Rosbash和Michael W.Young獲獎(jiǎng)，以表彰其“生物節(jié)律的分子機(jī)制方面的發(fā)現(xiàn)”。

2016年：日本科學(xué)家Yoshinori Ohsumi獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)理由是“發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞自噬機(jī)制?！?/p>

資料來源：

1.Press release:The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021.The Nobel Prize

來源：醫(yī)學(xué)界

責(zé)編：徐李燕

校對(duì)：臧恒佳

制版：舒茜

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