尽可能通俗易懂些吧。

我们知道干什么，会得到什么样的结果。但是无法阻止它发生，更加无法利用它来做更多的事。

如：我们知道“辣”，会让我们产生“灼烧感”，但我们无法阻止或者说正确缓解“辣”（俗称解辣），更别说利用这个原理去做有意义的事。

连想解释一下，为什么有的鸟可以疯狂吃辣椒而面不改色，都做不到。（鸟没有痛觉？没有感受灼烧的感觉？显然不是）

用高中生物的知识来讲，就是我们只知道这个过程（如图1），但是并不清楚神经冲动在神经元之间传递时，突触后膜接受这个“信号”的受体是什么（如图2）。

温度感觉的分子基础是由温度激活离子通道

这些离子通道被称为：瞬时受体电位通道（Transient receptor potential channel）

这其实是一大类非选择性阳离子通道（NSCC, non-selective cation channel，对阳离子选择性较弱的通道），TRP又是属于受体活化性钙通道，（即激活时主要引起Ca2+内流)，Ca2+是一种第二信使，因此可引发的基因调控过程数不胜数。

TRP包括TRP P，TRP V，TRP C，TRP M、TRP A、TRP ML等6个家族，不同家族下又有多种蛋白。

C一一经典(canonical/classic)、V——香草素(酸)(vanilloid)、A——锚蛋白(ankyrin)、M——melastatin、P——多囊蛋(polycystin)、ML——粘脂蛋白(mucolipin)。

下文仅举诺贝尔奖官方提及的2种：TRPV1、TRPM8

2.1.1 热敏通道——TRPV1

Julius教授使用辣椒中的辣椒素找到了TRPV1

TRPV1是一种Ca2+通道,可被≥43℃损伤性温度﹑酸中毒(pH值≤5.9)及辣椒素激活，并对许多诱发性疼痛敏感。

激活TRPV1可产生热感、辛辣感以及烧灼性疼痛。

20世纪90年代末，David Julius试图解决辣椒中辣椒素为何会引发灼烧感。

他的做法：

①创建：一个包含数百万个基因数据库（这些基因都是于疼痛、热、触觉相关的）

②坚信：数据库中就包含了编码能对辣椒素作出响应的蛋白质的DNA片段

③坚持：经过漫长而艰辛的搜寻，Julius团队找到了一个能使细胞对辣椒素敏感的基因。

④进一步研究与命名：发现这个基因能编码一种全新的离子通道蛋白，即辣椒素的受体蛋白，被命名为TRPV1。

当Julius教授在研究这种蛋白质如何感知热量时，他意识到，他无意间发现了一种热敏受体——在感受痛觉的温度下，受体被激活了。

这个研究为揭示其他温度感应受体提供了线索。

      如果你用某种化妆品后觉得辣辣的，说明你过敏了，但不要紧，使用TRPV1拮抗剂可以有效帮助到你。

       所以如何解辣？喝奶是一个途径，因为它可以阻碍辣椒素和TRPV1结合，从而缓解你的灼烧感。（原理：富含蛋白质、脂肪的奶能将非极性物质——辣椒素，重重包围，从而阻碍它于受体蛋白的结合。）

2.1.2 冷敏通道——TRPM8

Julius教授和Patapoutian教授分别独立地使用薄荷醇鉴别出TRPM8

TRPM8是冷敏通道，能被低于26℃温度激活，将正常皮肤温度(约32 ℃)冷却到30℃以下

或者用薄荷醇、桉油精﹑留兰香等也可激活TRPM8离子通道，从而产生凉爽的感觉。

(欢迎继续看今天本公众号所发的第二篇文章：《诺奖的延申：为什么含有薄荷的牙膏或者沐浴露使用后会带给人清凉感？》）

TRPM8的温度敏感性主要依赖于跨膜电压，冷刺激激活受体活化性钙通道使其去极化，引起Ca+内流。（薄荷醇也是通过改变细胞膜电位激活TRPM8通道）。此外，TRPM8激活还受细胞内pH的影响。

如果你对薄荷类的物品过敏，那么恭喜你，使用TRPM8拮抗剂可以有效帮助到你。

Piezo离子通道是具有被压力激活特性的一类机械敏感离子通道。该通道家族包含有Piezo1和Piezo2

当时，感受温度的机制逐渐明朗，但机械性刺激能如何转换成触觉和压力，仍然是未解之谜。

Patapoutian教授团队发现了这种离子通道

他的做法：

①推测：根据经验，推测能被机械性外力刺激的受体也是一种离子通道

②筛选与激活基因：一共筛选出72种编码受体的候选基因，挨个激活，直到找到真正相关的基因。在大量的工作后， Patapoutian教授得出了答案：这个基因被沉默时，会使得细胞不再对微针的刺激具备敏感度。

③命名：Piezo，希腊语就是压力的意思

TRPV1基因敲除，动物热痛觉过敏信号明显减少，证明TRPV1在损伤性热刺激和炎性疼痛的致敏性作用中起重要作用。

TRP家族医学上（如慢性疼痛），起着至关重要的作用。

1、在肾脏中，Piezo通道的功能不不仅有感受触觉和疼痛，还可感受管腔内的压力变化和尿道内尿液的流动发挥重要作用。

（这就是为什么憋了一股尿把它释放后，会有莫名的舒适感。这就是尿液在尿道流动+其带来的压力给你带来的快感）

2、在膀胱中，感受膀胱的充盈度上发挥重要作用。（你感受过“憋尿”的感觉吗？感受过的话，说明你的这个受体没问题，正常表达了）

3、在直肠中，参与了直肠的感觉功能。（这里我就不描述了。。。）

4、在牙周组织中，参与了牙周机械感觉的传导。

5、在血管内皮细胞中，Piezo1的定向敲除，可以导致妊娠中期大鼠因血管重建发生障碍而给胚胎带来致命性的损害。血管内皮细胞piezol的缺失将会导致层流剪应力依赖的细胞线性排列发生错误，说明Piezo1机械力信号的转导与细胞形态密切相关。

6.在皮肤细胞中，感受外界轻触觉刺激中发挥重要作用，以达到精确分辨物体的能力。

7．在背根神经节中，背根神经节感受外界机械刺激中发挥重要作用。病理情况下,脊柱发生椎间盘突出会造成椎管狭窄和椎间孔狭窄,会压迫背根神经节,造成疼痛不适。Piezo在此病理状态中亦扮演着重要角色。

用诺奖官方的话总结一下：

The seminal discoveries by this year's Nobel Laureates have explained how heat,cold and touch can initiate signals in our nervous system.The identified ion channels are important for many physiological processes and disease conditions.

这两位诺奖得主在TRPV1、TRPM8、以及Piezo通道上的突破性贡献，不仅让我们知道人体如何感知冷热，感知触觉，从而理解身边的世界，后续的研究还为我们带来了更多生理上的洞见，也被用于开发多种治疗疾病的药物，将科学转化为了造福病患的工具。

值得拥有今年的诺贝尔生理学或医学奖！

最后附上两位教授的简介：

David Julius was born in 1955 in New York, USA. He received a Ph.D. in 1984 from University of California, Berkeley and was a postdoctoral fellow at Columbia University, in New York. David Julius was recruited to the University of California, San Francisco in 1989 where he is now Professor.

David Julius 1955出生于美国纽约，1984年获加利福尼亚大学伯克利分校博士学位，纽约哥伦比亚大学哥伦比亚大学博士后研究员。David Julius于1989被招募到旧金山加利福尼亚大学，任教授至今。

Ardem Patapoutian was born in 1967 in Beirut, Lebanon. In his youth, he moved from a war-torn Beirut to Los Angeles, USA and received a Ph.D. in 1996 from California Institute of Technology, Pasadena, USA. He was a postdoctoral fellow at the University of California, San Francisco. Since 2000, he is a scientist at Scripps Research, La Jolla, California where he is now Professor. He is a Howard Hughes Medical Institute Investigator since 2014.

Ardem Patapoutian 1967年出生于黎巴嫩贝鲁特。在他年轻的时候，他从饱受战争蹂躏的贝鲁特搬到了美国洛杉矶，并于1996年从美国帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院获得了博士学位。于旧金山加利福尼亚大学任博士后研究员。自2000年以来，他一直是加利福尼亚州拉霍拉市斯克里普斯研究院的科学家，现在是该院的教授。他自2014年起担任霍华德休斯医学研究所研究员。

参考：

[1]宋朋飞,蒋诗超,程艳彬,林志刚,张昊,房敏.Piezo机械敏感性离子通道研究进展[J].中华中医药杂志,2017,32(04):1669-1673.

[2]赵钟涵,杜玉香,张玲莉.机械敏感性离子通道蛋白Piezo2的研究进展[J].生命的化学,2021,41(02):282-288.

[3]杨永录,汪诚.皮肤温觉转导与传入机制[J].成都医学院学报,2012,7(03):496-500.

[4]https://www.nobelprize.org/uploads/2021/10/press-medicineprize2021.pdf

[5]Shimizu Takahiro,Yanase Nobuhiro,Fujii Takuto,Sakakibara Haruka,Sakai Hideki. Regulation of TRPV1 channel activities by intracellular ATP in the absence of capsaicin.[J]. Biochimica et biophysica acta. Biomembranes,2021,1864(1):

[6Izquierdo Carolina,MartínMartínez Mercedes,GómezMonterrey Isabel,GonzálezMuñiz Rosario. TRPM8 Channels: Advances in Structural Studies and Pharmacological Modulation.[J]. International journal of molecular sciences,2021,22(16):

[7]Wataru Morozumi,Satoshi Inagaki,Yuki Iwata,Shinsuke Nakamura,Hideaki Hara,Masamitsu Shimazawa. Piezo channel plays a part in retinal ganglion cell damage[J]. Experimental Eye Research,2020,191:

盲猜诺贝尔化学奖

卡里科（Katalin Karikó）和魏斯曼（Drew Weissman）

推荐搜一下关于卡里科的科研故事。。。

简单来说，没有她，就没有mRNA疫苗。（mRNA疫苗是目前最高效、生产周期最短的疫苗）

（如果不是，那当我没说）

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