有助找到治疗疼痛新方法！2021年诺贝尔生理学或医学奖官方解读(2)

这幅插图描述了哲学家勒内·笛卡尔想象中热量是怎样向大脑发送机械信号。
然而，在大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安的发现之前，我们对神经系统如何感知和解释环境的理解仍然有一个基本的悬而未决的问题：温度和机械刺激是如何在神经系统中转化为电脉冲的？
研究工作如辣椒般火热
在20世纪90年代后期，大卫·朱利叶斯通过分析辣椒素如何引起我们接触辣椒时的灼热感，看到了重大进步的可能性。已知辣椒素可以激活引起疼痛感的神经细胞，但这种化学物质如何真正发挥这种功能是一个未解之谜。
朱利叶斯和他的同事创建了一个包含数百万个DNA片段的库，这些片段对应于在感觉神经元中表达的基因，这些基因可以对疼痛、高温和触摸做出反应。朱利叶斯和同事们假设，该基因库中应该包含一个DNA片段，可编码一种能够对辣椒素做出反应的蛋白质。他们在通常不与辣椒素反应的培养细胞中表达了来自该集合的单个基因。
经过艰难的搜索，他们发现了一个能够使细胞对辣椒素敏感的基因。这就是辣椒素感应基因！鉴定出的基因编码了一种新的离子通道蛋白，这种新发现的辣椒素受体后来被命名为 TRPV1。当朱利叶斯研究这种蛋白质对热的反应能力时，他意识到他发现了一种热敏受体，这种受体在令人感觉疼痛的温度下会被激活。

大卫·朱利叶斯使用辣椒中的辣椒素来识别TRPV1，这是一种由高温激活的离子通道。现在，我们能够了解不同的温度如何在神经系统中诱导电信号。
TRPV1的发现是一项重大突破，为揭开其他温度感应受体开辟了道路。大卫·朱利叶斯和阿登·帕塔普蒂安各自独立地使用化学物质薄荷醇来鉴定TRPM8，这是一种被证明可以被寒冷激活的受体。与TRPV1和TRPM8相关的其他离子通道被鉴定出来，并被发现在不同的温度范围内被激活。许多实验室通过使用缺乏这些新发现基因的小鼠来研究这些通道在热感觉中的作用。大卫·朱利叶斯对TRPV1的发现是一项突破，使我们能够了解温度差异如何在神经系统中诱发电信号。