2021-10-06 16:30:15 来源:参考消息网 责任编辑:郭庆娜
核心提示:诺贝尔生理学或医学奖周一授予朱利叶斯和帕塔普蒂安,这两位科学家彼此独立地发现了人类感知热、冷、触碰及自身身体运动的关键机制。

参考消息网10月6日报道 美国《纽约时报》网站10月4日报道,诺贝尔生理学或医学奖周一授予戴维·朱利叶斯和阿德姆·帕塔普蒂安。这两位科学家彼此独立地发现了人类感知热、冷、触碰及自身身体运动的关键机制。

必威体育betway登录美国加利福尼亚大学旧金山分校生理学教授朱利叶斯博士利用红辣椒中的一种关键成分,发现了神经细胞中一种能对令人不舒服的高温作出反应的蛋白质。

位于加利福尼亚州拉霍亚的斯克里普斯研究所的分子生物学家帕塔普蒂安博士领导的一个团队,用极小的吸管戳碰单个细胞,找到了一种对压力、触碰和身体各部位的位置情况作出反应的受体。

在朱利叶斯博士1997年关键性地发现一种热感应蛋白后,制药公司已投入数十亿美元寻找通过瞄准这种受体来减轻疼痛的非阿片类药物。科学家们说,尽管研究仍在进行,但到目前为止,相关治疗方法已遇到巨大障碍,制药商的兴趣基本上已经消失。

诺贝尔奖委员会于加利福尼亚州时间凌晨2时30分左右宣布获奖者,为联系上这两位获奖者颇费周折。朱利叶斯博士在接受采访时说,他的一个亲戚给他发来短信,说自己接到诺贝尔奖委员会秘书长的来电,但这位亲戚不想把朱利叶斯博士的电话号码给他。

必威体育betway登录帕塔普蒂安博士说,委员会最终通过固定电话联系到了他94岁的父亲,他父亲随后打电话告诉他:“我想你获得了诺贝尔奖。”

必威体育betway登录帕塔普蒂安博士数小时后说:“我有点不知所措,但很开心。”

实至名归

必威体育betway登录疼痛和压力是科学家们努力描述感觉分子基础的最新前沿领域。2004年诺贝尔奖授予了解释嗅觉原理的研究。早在1967年,这一奖项曾颁给研究视觉的科学家。

必威体育betway登录但与嗅觉和视觉不同,对疼痛或触碰的感知不局限于身体中的某个单独部位,科学家甚至不知道要研究哪些分子。朱利叶斯博士周一在网上记者会上说:“这是最后一个进入分子分析领域的主要感觉系统。”

必威体育betway登录朱利叶斯博士研究中的最大障碍是,如何梳理一个由数以百万计对感觉神经元中不同蛋白质进行编码的DNA片段组成的资料库,以找到对辣椒中重要成分辣椒素作出反应的片段。解决办法是,将这些基因导入通常不会对辣椒素作出反应的细胞,直到发现那个使细胞能够作出反应的基因。

必威体育betway登录当时,朱利叶斯博士实验室中的科学家知道,他们发现的受体TRPV1——细胞表面一个被辣椒素激活的通道——必定主要是为了一种更常见的刺激而进化产生的,而不仅是遇到辣椒这种罕见情况。约翰斯·霍普金斯大学医学院神经外科教授迈克尔·卡特里纳博士说,后来发现这种刺激是热。卡特里纳博士1997年曾在朱利叶斯博士的实验室中参与有关这一问题的一项重要研究,发现酸也激活了这一通道。

卡特里纳说,实验室中的本科生托比亚斯·罗森“聪明地认识到,本质上我们克隆的是一种‘酸辣汤’受体。它有酸,很热,是辣的”。

必威体育betway登录为寻找触觉的分子基础,帕塔普蒂安博士也不得不筛选大量可能的基因,他和他的合作者逐个筛选基因,直到找出那个失活后使细胞对极小吸管的戳碰不再敏感的基因。

这个对触觉而言不可或缺的通道被称为Piezo1,得名于希腊语中“压力”一词。为朱利叶斯博士实验室和帕塔普蒂安博士实验室提供资金的美国国家卫生研究院下属的机构——国家神经紊乱和中风研究所的所长沃尔特·科罗谢茨博士说,现在,我们知道,这个通道和一个类似通道调节着包括伸展在内的一系列身体功能。

这些功能包括血管的工作、呼吸和对充盈膀胱的敏感度。

成果重要

疼痛受体被发现引起了制药公司的兴趣:他们认为,如果能阻断朱利叶斯博士发现的通道,就能解决慢性疼痛问题。

但存在几个主要问题。一个是,对疼痛一定程度的敏感性是有用的;如果没有对疼痛的敏感,就可能在洗热水澡时被烫着,或者在灶台上把手烫伤。卡特里纳说:“疼痛是有用的。”

必威体育betway登录另一个问题是,研究结果表明,对热作出反应的通道也有助于控制体温。研究发现,阻断这些通道会导致低烧——这可能是一大不利因素。

因此,包括伦敦大学国王学院药理学教授彼得·麦克诺顿在内的一些科学家,集中注意力研究炎症发生时这些通道会变得过度敏感的倾向。这些科学家不是试图阻止这些通道的正常活动,而是研究如何安全地阻止它们在应对炎症时进一步活跃起来。

卡特里纳说,另一种方法是利用反复接触辣椒素会降低感觉神经元的敏感性这一事实——这正是吃辣的人会产生某种耐受性的原因。卡特里纳博士说,使用含有大量辣椒素的处方强度贴片,可以减轻疼痛反应。

尽管如此,困难依然存在。例如,研究发现存在多个热感应通道。阻断其中一些,其他通道会起补偿作用。

伦敦大学的约翰·伍德教授说,帕塔普蒂安博士研究工作中发现的通道参与了太多过程,使之难以成为药物靶点。

经历不凡

帕塔普蒂安博士是亚美尼亚裔,在黎巴嫩灾难性的长期内战中长大。1986年,18岁的帕塔普蒂安随哥哥逃到美国。为了上大学,他干过各种各样的活儿,如送披萨饼和为一家亚美尼亚语报纸写每周星象分析。

必威体育betway登录在准备申请加利福尼亚大学洛杉矶分校医学院期间,他加入一个研究实验室。这样,教授就能在推荐信中给他说好话。

必威体育betway登录帕塔普蒂安博士在接受采访时说:“我爱上了基础研究,这改变了我的职业轨迹……在黎巴嫩时,我甚至不知道科学家是一个职业。”

帕塔普蒂安说,他受到吸引研究触觉和痛感,因为这些系统非常神秘。他说:“当你发现一个人们知之甚少的领域时,这就是一个钻研的好机会。”

必威体育betway登录朱利叶斯博士也痴迷于人体感觉受体如何工作这一问题。他说,他在亚伯拉罕·林肯中学上学时开始考虑以科学为职业。当时,一名曾是职业棒球小联盟选手的物理老师曾与学生谈论如何计算棒球的轨迹。

必威体育betway登录朱利叶斯是加利福尼亚大学伯克利分校的研究生,后来又在哥伦比亚大学当博士后。他说,他对迷幻蘑菇和麦角酸二乙酰胺的致幻原理感兴趣。更广泛地说,他对来自大自然的物质如何与人类受体相互作用感兴趣。

他说,对生存而言,没有哪个感觉系统比疼痛更重要,而人类对疼痛的了解却几乎是最少的。因此,他的实验室开始调查众多令人不快的天然物质:狼蛛和珊瑚蛇体内的毒素、辣椒中的辣椒素以及令辣根和山葵如此辛辣的化学物质。

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