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温度与触觉感受器的发现与研究进展

——2021年诺贝尔生理学或医学奖解读

摘要2021年诺贝尔生理学或医学奖授予戴维朱利叶斯(DavidJayJulius)和阿登帕塔普蒂安(ArdemPatapoutian)，以表

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彰他们在发现温度与触觉感受器方面的贡献。文章回顾了两位科学家发现温度受体TRPV1和触觉受体PIEZO的历程，并介绍

了这些受体自被发现以来的研究进展以及药物研发的巨大潜力。

关键词TRPV1；PIEZO；温度受体；机械力受体

北京时间2021年10月4日，2021年诺贝尔表达克隆技术鉴定了5-羟色胺1C受体。他将体

生理学或医学奖评选结果揭晓。诺贝尔奖委员外克隆的候选cDNA导入非洲爪蟾的卵母细胞中

会宣布将今年的诺贝尔生理学或医学奖授予戴进行异源表达，验证表达细胞对5-羟色胺的敏感

维·朱利叶斯(DavidJayJulius)和阿登·帕塔普蒂性，最终发现了5-羟色胺1C受体[1]。

安(ArdemPatapoutian)以表彰他们在“发现温度1989年，朱利叶斯在加州大学旧金山分校

和触觉感受器”方面作出的巨大贡献。本文对辣建立了自己的实验室。由于对“自然界中的天

椒素受体TRPV1和机械力受体PIEZO的发现过程然物质如何与人类受体相互作用”这一科学问

及最新进展作以综述。题的兴趣，朱利叶斯逐渐从对5-羟色胺受体研

究转向克隆辣椒素受体。他认为对辣椒素受体

1TRPV1与PIEZO的发现

作用的深入探究有助于科学家对痛觉更深入地

感知和适应环境的能力对于所有生物体的了解。朱利叶斯与他的博士后研究员迈克尔·凯

生存都是必不可少的，触觉、本体感觉、温度感瑟琳(MichaelJ.Caterina)进行了候选文库的克隆

觉使生物体能够感受外界环境和自身状态，在复表达和筛选。他们用啮齿动物的背根神经节制

杂的自然环境中存活。发现介导这些感觉的受作了cDNA文库，使用这些cDNA分批次转入对

体，是解码这些感觉的基础，并可促进人们对痛辣椒素不敏感的细胞，最终分离出单个的cDNA

觉和本体感觉异常疾病的理解。克隆，将它转入细胞可以使原本对辣椒素没有

戴维·朱利叶斯出生于1955年，先后在麻省反应的细胞对辣椒素产生反应，并将其命名

理工学院和加州大学伯克利分校获得本科和博士为香草素受体1(VR1)[2](图1)。随后的功能实验

学位，随后在哥伦比亚大学诺贝尔生理学或医学中，朱利叶斯等发现该受体对温度敏感，高热量

奖获得者理查德·阿克塞尔(RichardAxel)实验室导致表达该受体的细胞钙离子内流，其激活阈值

进行博士后训练。朱利叶斯在博士后期间利用大于40°C，接近于热痛。至此，朱利叶斯鉴定出

†通信作者，国家优秀青年科学基金获得者，研究方向：体温调控、能量代谢等的神经机制。

E-mail:shenwei@shanghaitech.edu.cn

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ChineseJournalofNatureVol.43No.6BRIEFINTRODUCTIONTONOBLEPRIZE

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辣椒素受体TRPV1，并建立起该受体与温度感受性痛觉过敏。随后，朱