Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2021 bekannt gegeben

Hot Pot zu essen ist oft so scharf, dass es schwitzt und „Chrysantheme weh tut.“ Haben Sie sich jemals gefragt, welcher Körpermechanismus eine solche Reaktion auslöst?

Die heutige Bekanntgabe des Nobelpreises 2021 für Physiologie oder Medizin könnte Ihnen die Antwort geben. Zwei amerikanische Wissenschaftler, David Julius und Ardem Patapoutian, erhielten die Auszeichnungen in Anerkennung ihrer Entdeckung des "Rezeptors" des menschlichen Körpers für Temperatur und Berührung.

Das Nobelkomitee glaubt, dass die Forschungen dieser beiden Wissenschaftler die Geheimnisse der Natur aufgedeckt und auf molekularer Ebene erklärt haben, wie diese Reize in neuronale Signale umgewandelt werden – eine wichtige und tiefgreifende Entdeckung:

Unsere Fähigkeit, Wärme, Kälte und Berührungen wahrzunehmen, ist überlebenswichtig und die Grundlage für unsere Interaktion mit der Welt um uns herum.

Warum bist du so heiß, dass "Chrysantheme weh tut"?

Julius, 65, ist Professor an der University of California in San Francisco. Seine Forschung befasst sich hauptsächlich mit Temperatur- und Schmerzrezeptoren und enthüllt, wie wir Kälte und Wärme und chemische Stimulation empfinden.

Aus neurologischer Sicht sind die meisten unserer Sinne dabei, „Stimuli zu empfangen – Signale zu übertragen – das Gehirn empfängt und antwortet.“ Dieser Prozess erfordert die Beteiligung von Rezeptoren.

Nehmen Sie zum Beispiel Bitterkeit: Wenn Sie eine Tasse Guangdong-Kräutertee mögen, werden die Geschmacksrezeptoren, die für die Bitterkeit verantwortlich sind, aktiviert, nachdem sie auf verwandte Moleküle gestoßen sind, und senden sofort ein Signal an das Gehirn, dass es "so bitter!"

In den späten 1990er Jahren begann Julius zu untersuchen, wie Capsaicin unser Brennen und unsere Schmerzen verursacht.Er und seine Kollegen erstellten eine Datenbank mit Millionen von DNA-Fragmenten und identifizierten schließlich das Rezeptormolekül TRPV1 in schmerzempfindlichen Neuronen.

TRPV1 ist eine Art Ionenkanal auf der Nervenzellmembran, der durch hohe Temperaturen und Capsaicin aktiviert werden kann, was auch erklärt, warum Sie bei scharfem Essen immer stark schwitzen und sich heiß und schmerzhaft fühlen.

Neben TRPV1 identifizierten Julius und Patapoutian später jeweils das Rezeptormolekül TRPM8 über die chemische Substanz Menthol – es reagiert beispielsweise auf Menthol und niedrige Temperaturen, es kann einen „zu kühl“ machen, wenn man Minze isst. .

Die Entdeckung von TRPV1 gilt als großer Durchbruch, der den Weg für die Entdeckung anderer Temperaturrezeptoren ebnet und den Menschen auch bewusst macht, wie unterschiedliche Temperaturen neuronale Signale auslösen können. Die Rolle des TRP-Kanals in unserer Temperaturwahrnehmung wurde ebenfalls weiter bestätigt.

Warum tut es weh, wenn Mutter Rong dich schlägt?

Patapoutian, 54, ist ein libanesischer Molekularbiologe und Neurologe, der 1986 in die USA zog und derzeit Professor am Scripps Institute ist.

Patapoutian begann fast zur gleichen Zeit wie Julius, menschliche Berührungen zu studieren. Neben Temperaturrezeptoren beschloss er, nach anspruchsvolleren mechanischen Kraftrezeptoren zu suchen.

Er und sein Team identifizierten zunächst eine für Experimente geeignete Zelllinie: Durch Druck stimuliert (mit einer sehr dünnen Pipette leicht anstoßen) erzeugen die Zellen als Reaktion auf Veränderungen messbare elektrische Signale. Nach einer langen Testphase wählte Patapoutian 72 kodierende Kandidatengene aus, die Rezeptoren sein könnten, und stellte schließlich fest, dass die Zelle keinen induzierten Strom produziert, wenn das 72. Gen fehlt.

Dieser Rezeptor heißt Piezo1-Piezo bedeutet auf Griechisch "Stress", und später entdeckten sie einen weiteren ähnlichen Rezeptor Piezo2.

In weiteren Forschungen fand das Patapoutian-Team heraus, dass Piezo2 eine Schlüsselrolle bei der Körperhaltung und Bewegungswahrnehmung spielt: Ohne dieses Molekül wird das Stehen und Gehen im Dunkeln ziemlich schwierig. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sowohl Piezo1- als auch Piezo2-Ionenkanäle andere physiologische Phänomene wie Blutdruck, Atmung und Blasenkontrolle regulieren.

Kleine Moleküle sagen uns, wie wir die Welt wahrnehmen

Die bahnbrechenden Entdeckungen der beiden Wissenschaftler zu Temperatur und Berührung haben es uns ermöglicht, zu verstehen, wie kalte, warme und mechanische Kräfte Nervenimpulse stimulieren und wie wir die Welt wahrnehmen und uns an sie anpassen.

Die Brise im Ohr, der heiße Kaffee, die Körnigkeit beim Betreten des Strandes und die Intimität, einen Liebhaber zu umarmen, sind die Welt, die durch Rezeptormoleküle Signale an unser Gehirn sendet.

Diese Forschungsergebnisse werden verwendet, um Behandlungsmethoden für verschiedene Krankheiten, einschließlich chronischer Schmerzen, zu entwickeln.

So hilft beispielsweise die Erforschung von TRPV1 und verwandten Kanälen bei der Entwicklung neuer Schmerzmittel und hat heute eine wichtige praktische Bedeutung für die Nebenwirkungen und Abhängigkeit von Opioiden (Morphin, Fentanyl, Tramadol etc.).

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin soll Menschen würdigen, die wichtige Entdeckungen oder Erfindungen auf dem Gebiet der Physiologie oder Medizin gemacht haben. Im vergangenen Jahr gewannen Harvey J. Alter, Michael Houghton und Charles M. Rice Preise für die Entdeckung des Hepatitis-C-Virus.

Zwei Wissenschaftler, Julius und Patapoutian, die den diesjährigen Preis gewonnen haben, teilen sich den Preis von 10 Millionen schwedischen Kronen (ca. 1,14 Millionen US-Dollar).

Denken Sie an einem neuen Tag, wenn Sie sich am würzigen Hot Pot-Tisch den Schweiß abwischen und wieder „Chrysantheme tut weh“, an diese beiden Nobelpreisträger und beklagen Sie das Mysterium des Lebens?

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Ai Faner | Ursprünglicher Link · Kommentare anzeigen · Sina Weibo