由于新冠疫情仍在肆虐全球,今年的諾貝爾生理學或醫學獎格外引人注目。

剛剛,瑞典卡羅琳醫學院諾貝爾獎委員會宣布,將2021年諾貝爾生理學或醫學獎頒給了戴維·朱利葉斯(David Julius)和阿爾登·帕塔普提安(Ardem Patapoutian),以表彰他們“發現了“溫度和觸覺感受器”。官方給出的獲獎理由為:發現痛覺涉及的分子、細胞以及機制。

在過去的20多年間,這兩位科學家分別獨立發現了溫度感受器和壓力感受器,為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”,并為人類生理和疾病提供了新的見解,因此被授予了2020年科維理神經科學獎(Kavli Prize in Neuroscience)。

得獎之后,兩位獲獎者將分享1000萬瑞典克朗獎金(約合736萬元人民幣)。

值得一提的是,此前呼聲最高的mRNA技術意外落選了諾貝爾生理學或醫學獎。

溫度和觸覺感受器是什么?

諾貝爾獎官網稱:“我們感知熱、冷和觸覺的能力對于生存至關重要,并且是我們與周圍世界互動的基礎。在我們的日常生活中,我們認為這些感覺是理所當然的,但是神經沖動是如何啟動的,從而可以感知溫度和壓力。”

戴維·朱利葉斯利用辣椒素(一種來自辣椒的刺激性化合物,可引起灼熱感)來識別皮膚神經末梢中對熱有反應的傳感器。

阿爾登·帕塔普提安使用壓敏細胞發現了一類新型傳感器,可以對皮膚和內部器官中的機械刺激做出反應。這些突破性發現啟動了密集的研究活動,使得我們對神經系統如何感知熱、冷和機械刺激的理解迅速增加。

戴維·朱利葉斯

戴維·朱利葉斯來自加州大學舊金山分校,是美國生理學家,曾獲得邵逸夫生命科學及醫學獎。

他的團隊在1997年發表的突破性文章里,回答了辣椒素是如何使皮膚產生灼熱感覺的問題,同時他們鑒定并克隆了相關的離子通道TRPV1,這個通道是位于感覺神經末梢的獨特離子通道。

朱利葉斯的進一步研究還揭示了,TRPV1對炎癥過程中產生的化學物質很敏感,與炎癥相關的疼痛敏感反應有關,這為癌癥疼痛和其他疾病的治療開辟了新的潛在途徑,他的團隊為研發新一代非阿片類精準止痛藥創造了堅實的理論基礎。

可以說,朱利葉斯的發現是理解觸覺和痛覺的分子基礎的一個里程碑,讓人們認識到物理力激活神經元的機制。

阿爾登·帕塔普提安

帕塔普提安來自美國加州拉霍亞斯克里普斯研究所,是一名分子生物學家和神經學家。與朱利葉斯不同,帕塔普提安選擇了一個不同的研究方向來思考如何感受外部環境刺激。

2010年,他的團隊發現了兩個新的離子通道,它們會被機械壓力(用細棒輕輕戳)激活,產生電活動。

這兩個離子通道被命名為PIEZO1和PIEZO2。這個名字來自希臘語中的“piezi”,意為“壓力”,這項突破同樣開啟了一片全新的領域。

該項研究讓人們逐漸認識這些離子通道在觸覺、疼痛、血壓調節和本體感覺等各方面壓力感知中的作用。

關于諾貝爾生理學或醫學獎

諾貝爾生理學或醫學獎于1901年首次頒發,至今已走過120個年頭。該獎項由瑞典的醫科學院卡羅琳學院負責評選,是最權威的醫學獎項之一。

在諾貝爾生理學或醫學獎的獎章上,刻著這樣一句話:”新的發現使生命更美好“,這也是該獎項的意義所在。

多年來,該獎項得主潛心研究、不斷探索,尋找著對抗疾病和死亡的新方法,造福全人類。

去年,諾貝爾生理學或醫學獎被授予三位科學家,以表彰他們對丙肝病毒的發現。

作者:家衡