【諾貝爾獎】美國兩科學家獲醫學獎 表揚發現溫度觸覺受體

環球社會熱點 17:43 2021/10/04

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2021年度諾貝爾獎揭開序幕,由生理或醫學獎打頭陣。今屆生理或醫學獎由2名科學家平均瓜分,分別為來自美國的朱利葉斯(David Julius)及帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian),表揚他們對溫度及觸覺受體的貢獻。兩人可平分1,000萬瑞典克朗(約838萬港元)的獎金。

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諾貝爾獎委員會頒獎時提到,人類感知冷熱和觸覺的能力對生存至關重要,並能夠鞏固人類與周遭世界的互動。朱利葉斯與帕塔普蒂安的研究,拆解了人類如何啟動神經脈衝,感受溫度與壓力,從而在受到外界刺激後作出反應。

朱利葉斯帕塔普蒂安的發現之前,科學界發現針對各種刺激作出反應的各類感覺神經纖維,例如通過指尖感受物品紋理差異的能力。

 

惟科學界當時未能解釋,溫度和機械刺激如何在神經系統之中轉化為神經脈衝。科學家過往亦只在細菌中發現機械受體,對脊椎動物的觸覺機制卻未有深入發現。

 

朱利葉斯於90年代末分析,由辣椒提取出的刺激化合物辣椒素(capsaicin),如何在人接觸辣椒時引起燒灼感。朱利葉斯團隊創建數據庫收集數百萬DNA碎片,對應可對痛、熱和觸覺作出反應的感覺神經元所表達的基因。

 

團隊推斷數據庫内含有可對辣椒素作出反應的DNA碎片蛋白序列,經過漫長研究後成功發現能夠使細胞對辣椒素敏感的基因。進一步研究顯示,這種基因轉換出一種新離子通道蛋白。朱利葉斯研究這款蛋白對熱的反應能力時,成功發現在足以引起痛覺的熱度時會激活的新受體TRPV1。

 

諾貝爾獎委員會形容朱利葉斯發現TRPV1是一項突破,讓科學界了解溫度差異如何在神經系統中誘發訊號。

 

帕塔普蒂安則發現一款新受體,可以對皮膚和內臟中的機械刺激作出反應。帕塔普蒂安利用微量移液器戳破單個細胞時,發現細胞株會發出可測量的電訊號。團隊推斷機械力激活的受體為離子通道,篩選出72個候選基因。

 

他們最終成功發現可對皮膚和內臟中的機械刺激作出反應的新受體。上述突破性發現引發科學界大量研究,令人類理解更多神經系统如何感知冷熱及機械刺激。

 

生理或醫學獎得獎科學家資料
姓名 朱利葉斯(David Julius) 帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)
出生地及年份 1955年生於美國紐約 1967年生於黎巴嫩貝魯特
任職機構 美國加州大學 美國霍華德·休斯醫學研究所
得獎原因 發現溫度及觸覺受體
得獎比重 1/2 1/2

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責任編輯:鄭錦玲

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