Объявлена ​​Нобелевская премия 2021 года по физиологии и медицине

Часто есть горячий горшок настолько острым, что потеет и что «хризантема болит». Вы когда-нибудь задумывались, какой механизм тела вызывает такую ​​реакцию?

Сегодняшнее объявление о присуждении Нобелевской премии по физиологии и медицине 2021 года может дать вам ответ. Два американских ученых, Дэвид Джулиус и Ардем Патапутиан, получили награды в знак признания их открытия «рецептора» человеческого тела на температуру и прикосновение.

Нобелевский комитет считает, что исследования этих двух ученых раскрыли тайны природы и объяснили на молекулярном уровне, как эти стимулы преобразуются в нейронные сигналы. Это важное и глубокое открытие:

Наша способность воспринимать тепло, холод и прикосновения необходима для выживания, что является основой нашего взаимодействия с окружающим миром.

Почему ты такой горячий, что «хризантема болит»?

Джулиус, 65 лет, профессор Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Его исследования в основном связаны с температурными и болевыми рецепторами, раскрывая, как мы чувствуем холод и тепло, а также химическую стимуляцию.

С неврологической точки зрения, большинство наших органов чувств находятся в процессе «получения стимулов – передачи сигналов – мозг получает и реагирует». Этот процесс требует участия рецепторов.

Возьмем, к примеру, горечь. Когда у вас есть страсть к чашке травяного чая Гуандун, вкусовые рецепторы, ответственные за горечь, активируются после встречи с соответствующими молекулами и немедленно отправляют сигнал в мозг, чтобы сказать ему «так горько!»

В конце 1990-х Юлиус начал изучать, как капсаицин вызывает у нас жжение и боль. Он и его коллеги создали базу данных из миллионов фрагментов ДНК и, наконец, идентифицировали рецепторную молекулу TRPV1 в нейронах, которые чувствуют боль.

TRPV1 – это тип ионного канала, расположенного на мембране нервной клетки, который может активироваться высокой температурой и капсаицином. Это также объясняет, почему вы всегда сильно потеете каждый раз, когда едите острую пищу, и вам становится жарко и болезненно.

В дополнение к TRPV1, Юлиус и Патапутиан позже идентифицировали молекулу рецептора TRPM8 через химическое вещество ментол – она ​​будет реагировать на ментол и низкую температуру, например, она может заставить вас чувствовать себя «слишком прохладно», когда вы едите мяту.

Открытие TRPV1 рассматривается как крупный прорыв, открывающий путь к открытию других температурных рецепторов, а также позволяющий людям понять, как разные температуры могут вызывать нервные сигналы. Роль канала TRP в нашем восприятии температуры также получила дальнейшее подтверждение.

Почему тебе больно, если Мать Ронг тебя ударит?

54-летний Патапутян – ливанский молекулярный биолог и невролог, который переехал в Соединенные Штаты в 1986 году и в настоящее время является профессором Института Скриппса.

Патапутян начал изучать человеческое прикосновение почти одновременно с Юлием. Помимо температурных рецепторов, он решил поискать более сложные рецепторы механической силы.

Он и его команда сначала определили клеточную линию, подходящую для экспериментов.При стимуляции давлением (легким движением очень тонкой пипетки) клетки будут производить измеримые электрические сигналы в ответ на изменения. После длительного периода тестирования Патапутиан отобрал 72 гена-кандидата, которые могут быть рецепторами, и, наконец, обнаружил, что, когда 72-й ген отсутствует, клетка не производит индуцированный ток.

Этот рецептор называется Piezo1-Piezo, что в переводе с греческого означает «стресс», а позже они обнаружили еще один аналогичный рецептор Piezo2.

В последующем исследовании команда патапутов обнаружила, что Piezo2 играет ключевую роль в положении тела и восприятии движения. Без этой молекулы стоять и ходить в темноте будет довольно сложно. Кроме того, было показано, что ионные каналы Piezo1 и Piezo2 регулируют другие физиологические явления, включая артериальное давление, дыхание и контроль мочевого пузыря.

Маленькие молекулы говорят нам, как воспринимать мир

Революционные открытия двух ученых в области температуры и осязания позволили нам понять, как холод, тепло и механические силы стимулируют нервные импульсы, а также раскрыть, как мы воспринимаем окружающий мир и адаптируемся к нему.

Ветерок в ухе, горячий кофе, зернистость похода на пляж и интимные объятия любовника – это мир, посылающий сигналы в наш мозг через рецепторные молекулы.

Результаты этих исследований будут использованы для разработки методов лечения различных заболеваний, в том числе хронической боли.

Например, исследование TRPV1 и связанных с ним каналов помогает разрабатывать новые обезболивающие и имеет важное практическое значение в отношении побочных эффектов и зависимости от опиоидов (морфина, фентанила, трамадола и т. Д.) Сегодня.

Нобелевская премия по физиологии и медицине направлена ​​на признание людей, сделавших важные открытия или изобретения в области физиологии или медицины. В прошлом году Харви Дж. Альтер, Майкл Хоутон и Чарльз М. Райс получили награды за открытие вируса гепатита С.

Два ученых, Юлиус и Патапутян, получившие в этом году награду, разделят приз в размере 10 миллионов шведских крон (примерно 1,14 миллиона долларов США).

В новый день, когда вы вытираете пот за столом с пряным горячим горшком и снова «хризантема болит», думаете ли вы об этих двух нобелевских лауреатах и ​​оплакиваете тайну жизни?

# Добро пожаловать, чтобы подписаться на официальный аккаунт Aifaner в WeChat: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ai Faner | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo