如何把温度和触碰感知转化为生物电脉冲？诺奖获得者给你答案

2021年10月4日，诺贝尔生理学或医学奖率先揭晓，由戴维·朱利叶斯和阿德姆·帕塔普蒂安共同分享该奖项，而他们获奖的缘由，就是：温度和触碰如何在神经系统中转化为电脉冲。

（图1：图源网络）

在上世纪90年代，戴维·朱利叶斯通过分析辣椒素如何使人产生灼热感而在该领域取得重大进展。通过创建DNA基因库，利用这些DNA片段对疼痛、热和触碰作出反应的感觉神经元种表达的基因相对应，朱利叶斯和同事们推测，在DNA中应该包含一个片段，它能够编码出对辣椒素产生灼热感产生反应的蛋白质。

经过搜索，朱利叶斯和同事们终于发现了一个基因，该基因编码的新离子通道蛋白对辣椒素产生的灼热非常敏感，这种蛋白被命名为TRPV1。经过继续研究，朱利叶斯发现这种蛋白在机体感受到疼痛的温度下才能被激活，也就是我们被辣椒素“烧”到手了，这种蛋白才会被激活并向神经系统“通风报信”，这样我们方才感受到辣椒素带来的灼热感。

而帕塔普蒂安的工作则是寻找机械刺激如何转化为触觉，同样，他的思路也是先寻找经过机械刺激而被激活的受体蛋白。首先发现的是一种细胞系，而当单个细胞被戳到时，它发出了可被测量的电信号。通过进一步筛选相关的基因，他们一共发现了72个候选基因，对每一个基因进行逐个关闭、识别，成功寻找到对机械刺激敏感的那个基因。而当该基因表达被关闭时，细胞不再对微管戳到的压力产生敏感反应。这种全新的压力敏感离子通道，被帕塔普蒂安和同事们命名为Piezo1，除此之外，他和同事们还发现了第二种压力感知相关的离子通道，并被命名为Piezo2。