兩美科學家獲醫學獎
表彰發現溫度觸覺受體
【香港商報訊】2021年諾貝爾獎昨日進入開獎季。按慣例,生理學或醫學獎得獎名單首先公布,得獎者是美國生理學家朱利葉斯及分子神經生物學家帕塔普蒂安,表彰他們對溫度及觸覺受體的貢獻。兩人的發現有助人們了解冷熱和觸摸如何造成神經脈衝,讓人感受和適應周邊環境。兩人將平分1000萬瑞典克朗(約838萬港元)獎金。
解開脊椎動物觸覺機制
據諾貝爾獎官網昨日消息,諾獎委員會頒布名單時提到,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。
在兩人發現之前,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1990年代末分析,由辣椒提取出的刺激化合物辣椒素,如何在人接觸辣椒時引起燒灼感。其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。團隊推斷數據庫內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信號。
帕塔普蒂安則發現一款新受體,可對皮膚和內臟中的機械刺激作出反應。他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信號。其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統如何感知冷熱及機械刺激。
突破性發現
推動感知研究
諾獎評審表示:「今年醫學獎得主的重大發現,讓我們了解冷、熱以及力量如何啟動神經脈衝,讓我們感知並適應這個世界。」
委員會成員恩弗斯說:「想像一個夏天早晨,你赤腳走在田野間。你可以感受到太陽的溫暖、晨露的冰涼、夏天的微風徐徐,以及腳下青草的觸感,這些對溫度、觸覺和動作的感知,都仰賴我們的體感。」他表示:「我們在日常生活把這些感知視為理所當然,但神經脈衝是如何被啟動,讓我們感覺到溫度和壓力呢?這個問題被今年的諾貝爾獎得主解決了。」
朱利葉斯曾獲邵逸夫獎
朱利葉斯1955年在美國紐約出生,1977年美國麻省理工學院學士學位畢業,1984年在美國加州大學柏克萊分校取得博士學位,1989年開始在加州大學三藩市分校任生理學系主任及教授至今。他於2010年曾獲香港第7屆邵逸夫獎生命科學與醫學獎,表彰他對人類皮膚感知疼痛、刺激和溫度以至產生疼痛、過敏現象背後的分子機制的開創性發現。
帕塔普蒂安則於1967年出生於黎巴嫩貝魯特。1996年從美國帕薩迪納加州理工學院獲得博士學位。2000年,他加入加州拉霍亞斯克里普斯研究所,現為該研究所教授。
另外,朱利葉斯和帕塔普蒂安2020年曾共同獲得著名的卡弗里神經科學獎。
不過,兩人今年都沒有出現在諾獎頒發前的各界預測名單中。全球仍籠罩於新冠疫情陰影下,mRNA疫苗和免疫系統研究先驅原本都被推測為醫學獎熱門。
受疫情影響,諾獎連續第2年取消於瑞典首都斯德哥爾摩舉行現場頒獎典禮,改為電視和網絡直播得主在各國領獎。本周將陸續公布物理學獎和化學獎得主,萬眾矚目的文學獎及和平獎將於7日和8日公布,瑞典央行創設的經濟學獎則要等到11日才會揭曉。
2021年諾貝爾獎頒獎季昨日拉開序幕。路透社
諾貝爾獎官網公布朱利葉斯(左)與帕塔普蒂安的肖像圖。 網絡圖片