由于新冠疫情仍在肆虐全球,今年的诺贝尔生理学或医学奖格外引人注目。

刚刚,瑞典卡罗琳医学院诺贝尔奖委员会宣布,将2021年诺贝尔生理学或医学奖颁给了戴维·朱利叶斯(David Julius)和阿尔登·帕塔普提安(Ardem Patapoutian),以表彰他们“发现了“温度和触觉感受器”。官方给出的获奖理由为:发现痛觉涉及的分子、细胞以及机制。

在过去的20多年间,这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,因此被授予了2020年科维理神经科学奖(Kavli Prize in Neuroscience)。

得奖之后,两位获奖者将分享1000万瑞典克朗奖金(约合736万元人民币)。

值得一提的是,此前呼声最高的mRNA技术意外落选了诺贝尔生理学或医学奖。

温度和触觉感受器是什么?

诺贝尔奖官网称:“我们感知热、冷和触觉的能力对于生存至关重要,并且是我们与周围世界互动的基础。在我们的日常生活中,我们认为这些感觉是理所当然的,但是神经冲动是如何启动的,从而可以感知温度和压力。”

戴维·朱利叶斯利用辣椒素(一种来自辣椒的刺激性化合物,可引起灼热感)来识别皮肤神经末梢中对热有反应的传感器。

阿尔登·帕塔普提安使用压敏细胞发现了一类新型传感器,可以对皮肤和内部器官中的机械刺激做出反应。这些突破性发现启动了密集的研究活动,使得我们对神经系统如何感知热、冷和机械刺激的理解迅速增加。

戴维·朱利叶斯

戴维·朱利叶斯来自加州大学旧金山分校,是美国生理学家,曾获得邵逸夫生命科学及医学奖。

他的团队在1997年发表的突破性文章里,回答了辣椒素是如何使皮肤产生灼热感觉的问题,同时他们鉴定并克隆了相关的离子通道TRPV1,这个通道是位于感觉神经末梢的独特离子通道。

朱利叶斯的进一步研究还揭示了,TRPV1对炎症过程中产生的化学物质很敏感,与炎症相关的疼痛敏感反应有关,这为癌症疼痛和其他疾病的治疗开辟了新的潜在途径,他的团队为研发新一代非阿片类精准止痛药创造了坚实的理论基础。

可以说,朱利叶斯的发现是理解触觉和痛觉的分子基础的一个里程碑,让人们认识到物理力激活神经元的机制。

阿尔登·帕塔普提安

帕塔普提安来自美国加州拉霍亚斯克里普斯研究所,是一名分子生物学家和神经学家。与朱利叶斯不同,帕塔普提安选择了一个不同的研究方向来思考如何感受外部环境刺激。

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(用细棒轻轻戳)激活,产生电活动。

这两个离子通道被命名为PIEZO1和PIEZO2。这个名字来自希腊语中的“piezi”,意为“压力”,这项突破同样开启了一片全新的领域。

该项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。

关于诺贝尔生理学或医学奖

诺贝尔生理学或医学奖于1901年首次颁发,至今已走过120个年头。该奖项由瑞典的医科学院卡罗琳学院负责评选,是最权威的医学奖项之一。

在诺贝尔生理学或医学奖的奖章上,刻着这样一句话:”新的发现使生命更美好“,这也是该奖项的意义所在。

多年来,该奖项得主潜心研究、不断探索,寻找着对抗疾病和死亡的新方法,造福全人类。

去年,诺贝尔生理学或医学奖被授予三位科学家,以表彰他们对丙肝病毒的发现。

作者:家衡