皮膚下面的感覺神經(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路徑相關(guān)的特殊蛋白質(zhì)。據(jù)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，他們發(fā)現(xiàn)了一族能探測“疼痛觸覺”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(xì)胞感受刺激是通過其外膜上專門的“離子通道”來實現(xiàn)的。受到某種刺激時，對這種刺激敏感的離子通道蛋白就會開放，允許鈣、鈉或鉀離子從細(xì)胞外液體進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞膜被扭曲超過一定界限時，嵌在膜上的能感受機械壓力的離子通道就會開放，形成電流引發(fā)細(xì)胞內(nèi)的其他信號，如感覺神經(jīng)元就會發(fā)出神經(jīng)脈沖，由大腦負(fù)責(zé)分辨、解釋這些神經(jīng)脈沖是觸覺還是其他類型的感覺。

    兩年前，研究人員在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了兩種具有力傳導(dǎo)性質(zhì)的功能蛋白——壓力1號（piezo1）和壓力2號（piezo2），施加壓力時其能將帶正電離子“拉入”細(xì)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，他們證實了這兩種蛋白確實是必需的離子通道蛋白，但只是一個大蛋白質(zhì)家族中的亞成員。論文領(lǐng)導(dǎo)作者波特蘭·科斯特說，壓力蛋白是一族由4個成員組成的“四聚”復(fù)合體，是迄今發(fā)現(xiàn)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(yǎng)了一系列不表達(dá)果蠅壓力基因dpiezo的果蠅，發(fā)現(xiàn)它們的幼蟲盡管對熱、溫和壓力等其他類刺激表現(xiàn)出正常的反應(yīng)，卻對機械刺激嚴(yán)重缺乏反應(yīng)，而機械刺激可產(chǎn)生疼痛信號。他們又通過基因抑制技術(shù)，阻斷了果蠅特定感覺神經(jīng)元中dpiezo的表達(dá)，結(jié)果也出現(xiàn)了這種反應(yīng)缺失。最后他們讓那些天生缺乏dpiezo基因的果蠅幼蟲表達(dá)了dpiezo基因后，它們對強壓力顯出了正常反應(yīng)。

    “幾十年來，科學(xué)家一直在尋找哺乳動物中的壓力—傳導(dǎo)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(xì)胞生物學(xué)院教授阿德姆·帕特伯蒂安說，新研究為此提供了證據(jù)，未來還將進(jìn)一步研究壓力蛋白在感受聲音、血壓、細(xì)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程，以及壓力蛋白在疾病中的作用。”