皮膚下面的感覺(jué)神經(jīng)能探測壓力、疼痛、熱、冷及其他刺激，人們一直在研究與這些感覺(jué)路徑相關(guān)的特殊蛋白質(zhì)。據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)等媒體報道，斯克里普斯研究院科學(xué)家稱(chēng)，他們發(fā)現了一族能探測“疼痛觸覺(jué)”的蛋白質(zhì)，并首次證明了壓力族蛋白的一種特殊生理功能。相關(guān)的兩篇論文發(fā)表在近日出版的《自然》雜志上。

    細胞感受刺激是通過(guò)其外膜上專(zhuān)門(mén)的“離子通道”來(lái)實(shí)現的。受到某種刺激時(shí)，對這種刺激敏感的離子通道蛋白就會(huì )開(kāi)放，允許鈣、鈉或鉀離子從細胞外液體進(jìn)入細胞內。當細胞膜被扭曲超過(guò)一定界限時(shí)，嵌在膜上的能感受機械壓力的離子通道就會(huì )開(kāi)放，形成電流引發(fā)細胞內的其他信號，如感覺(jué)神經(jīng)元就會(huì )發(fā)出神經(jīng)脈沖，由大腦負責分辨、解釋這些神經(jīng)脈沖是觸覺(jué)還是其他類(lèi)型的感覺(jué)。

    兩年前，研究人員在小鼠體內發(fā)現了兩種具有力傳導性質(zhì)的功能蛋白——壓力1號（piezo1）和壓力2號（piezo2），施加壓力時(shí)其能將帶正電離子“拉入”細胞中，但它們和已知的離子通道蛋白有很大不同。第一篇論文中，他們證實(shí)了這兩種蛋白確實(shí)是必需的離子通道蛋白，但只是一個(gè)大蛋白質(zhì)家族中的亞成員。論文領(lǐng)導作者波特蘭·科斯特說(shuō)，壓力蛋白是一族由4個(gè)成員組成的“四聚”復合體，是迄今發(fā)現的最大質(zhì)膜離子通道。

    第二篇論文中，研究人員利用基因技術(shù)培養了一系列不表達果蠅壓力基因dpiezo的果蠅，發(fā)現它們的幼蟲(chóng)盡管對熱、溫和壓力等其他類(lèi)刺激表現出正常的反應，卻對機械刺激嚴重缺乏反應，而機械刺激可產(chǎn)生疼痛信號。他們又通過(guò)基因抑制技術(shù)，阻斷了果蠅特定感覺(jué)神經(jīng)元中dpiezo的表達，結果也出現了這種反應缺失。最后他們讓那些天生缺乏dpiezo基因的果蠅幼蟲(chóng)表達了dpiezo基因后，它們對強壓力顯出了正常反應。

    “幾十年來(lái)，科學(xué)家一直在尋找哺乳動(dòng)物中的壓力—傳導離子通道蛋白，壓力蛋白piezo是最有可能的候選。”斯克里普斯研究院多里斯神經(jīng)科學(xué)中心和細胞生物學(xué)院教授阿德姆·帕特伯蒂安說(shuō)，新研究為此提供了證據，未來(lái)還將進(jìn)一步研究壓力蛋白在感受聲音、血壓、細胞膜擠壓或拉伸等刺激方面的功能。“今后幾年，我們將探測所有這些生物過(guò)程，以及壓力蛋白在疾病中的作用。”