诺贝尔|2021年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，或为止痛找到新方法诺贝尔|瑞典卡罗林斯卡医学院

其研究解释了：为何吃辣会嘴巴疼，次日上厕所菊花疼
撰文 | 燕小六
北京时间10月4日傍晚，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将2021年诺贝尔生理学或医学奖授予戴维·J·朱利叶斯（David J.Julius）和阿德姆·帕塔博蒂安（Ardem Patapoutian），以表彰其在温度和压力感受器研究领域的独立发现。
戴维·J·朱利叶斯是美国加州大学旧金山分校教授。阿德姆·帕塔博蒂安是美国斯克里普斯研究所教授。
瑞典卡罗林斯卡医学院在新闻发布会上称，朱利叶斯识别出皮肤神经末梢中存在对热有反应的“感受器”、辣椒素特异性受体分子TRPV1 。帕塔博蒂安在皮肤和内部器官中找到“新型感受器”，能对机械刺激做出反应。两人的独立发现解答了人类是如何与周围世界互动，为温度感知和机械感知提供了分子和神经基础，为与触觉相关的生理疾病研究提供重要依据。两位获奖者将分享1000万瑞典克朗奖金（约合人民币736.6万元）。

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他们为什么获诺奖？
从神经层面来看，感知外界刺激的分子受体是人类五大感官系统的生物学基础。其运作过程可以通俗地理解成“接受刺激，传递信号，大脑接收并做出反应” 。这个过程需要一类被称为感受器（receptor）的结构的帮助。它们在特定情况下会被激活。这就像锁需要特定钥匙才能打开一样。
大量科学研究很早就发现了与视觉、嗅觉相关的分子受体。“但在朱利叶斯和帕塔博蒂安之前，我们的理解始终包含一个根本的未解之谜：温度刺激和机械刺激是如何在神经系统内转化为电信号的？”瑞典卡罗林斯卡医学院表示。
1997年，朱利叶斯率先在感受疼痛的神经元上，识别出辣椒素特异性受体分子TRPV1 。他证明这是一个热敏受体，可以被辣椒素或43℃以上的物理高温激活，产生电信号。信号沿伤害性传入神经系统上传至大脑。大脑将之解读为“疼痛”的刺激感。所以，辣觉被科学地定义为痛觉。
朱利叶斯证实，TRPV1广泛地分布在人类身上。这就解释了为何辛辣食物进出身体时，上下都会有灼热感。
【诺贝尔|2021年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，或为止痛找到新方法】在TRPV1基础上，TRP通道在温度感知中的作用被进一步确认。朱利叶斯和帕塔博蒂安独立使用化学物质薄荷醇，识别出TRPM8受体，这是一种会被寒冷激活的受体。科学界还发现TRP通道更多的家族成员，包括“芥末感受器”TRPA1、会被百里香等香料激活的TRPA3等。
此外，朱利叶斯进一步研究发现，TRPV1与炎症相关的疼痛敏感反应有关。这一新发现已成为新型止痛药研发关注的靶点。目前，已有十几种相关药物进行到不同临床试验阶段。

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图片说明：TRPV1受体作用机制。/The Nobel Prize
帕塔博蒂安与朱利叶斯几乎同时在研究触觉受体。前者发现凉爽和温热受体后，选择了一个不同的研究方向：探究更具挑战性的机械力受体。
2010年，他领导团队发现两个新的离子通道，可以被机械压力（用细棒轻轻戳）而激活，并产生电信号。这两个离子通道被命名为PIEZO1和PIEZO2，其取自希腊语中“piezi”，意为“压力” 。
帕塔博蒂安的其他研究还证明，PIEZO2是本体感觉相关的关键分子。PIEZO2缺乏者在黑暗中站立和行走都有困难。其近期研究在人类遗传学和小鼠模型上已经证实，PIEZO1在控制红细胞体积中会发挥作用。