2021年诺贝尔生理学或医学奖揭晓，或为止痛找到新方法

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）。

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。

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。

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。

图片说明：TRPV1和PIEZO2等受体对解释许多生理过程和疾病状况非常重要。/The Nobel Prize

为什么新冠病毒研究今年还没拿奖？

仍在全球蔓延的新冠肺炎疫情，是第二次世界大战结束以来最严重的全球公共卫生突发事件。英国牛津大学日前发表的一份研究显示，受疫情影响，2020年欧美27国人口出生时预期寿命缩短，降幅为第二次世界大战以来最大。

受新冠疫情影响，与新冠有关的领域是近年各方押注的热门。甚至在2020年时，就有预测称，诺贝尔奖或颁给研究新冠病毒的科学家们。

但业内人士表示，诺贝尔科学类奖项一般会颁给那些经受住时间考验的成就。基于此，关于新冠的科学研究要在近年摘得诺奖，可能性非常小。

此外，据CNN报道，以新冠疫苗mRNA技术为例，其研究早在上世纪80年代就开始了，涉及世界各地不同的科学家群体。但根据规则，诺贝尔奖评选委员会最多只能把一个奖项授予3个人。在很多科学研究需要大量科学家协作的今天，要选择、平衡最重要的3人获奖，变得越来越困难。

过去5年诺贝尔生理学或医学奖得主名单

2020年：美国和英国科学家Harvey J.Alter，Michael Houghton，Charles M.Rice获奖，以表彰其“发现丙型肝炎病毒”。

2019年：美英三位科学家William G.Kaelin Jr，Sir Peter J.Ratcliffe和Gregg L.Semenza获奖，获奖理由是“发现了细胞如何感知和适应氧气的可用性”。

2018年：美国科学家James P.Allision和日本科学家Tasuku Honjo获奖，获奖理由是“发现了抑制负面免疫调节的癌症疗法”。

2017年：三位美国科学家Jeffrey C.Hall，Michael Rosbash和Michael W.Young获奖，以表彰其“生物节律的分子机制方面的发现”。

2016年：日本科学家Yoshinori Ohsumi获奖，获奖理由是“发现了细胞自噬机制。”

资料来源：

1.Press release:The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021.The Nobel Prize

来源：医学界

责编：徐李燕

校对：臧恒佳

制版：舒茜