皮膚下麵的感覺神經能探測壓力、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的特殊蛋白質。據美國物理學家組織網等媒體報道，斯克裏普斯研究院科學家稱，他們發現了一族能探測“疼痛觸覺”的蛋白質，並首次證明了壓力族蛋白的一種特殊生理功能。相關的兩篇論文發表在近日出版的《自然》雜誌上。

 

細胞感受刺激是通過其外膜上專門的“離子通道”來實現的。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、鈉或鉀離子從細胞外液體進入細胞內。當細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，形成電流引發細胞內的其他信號，如感覺神經元就會發出神經脈衝，由大腦負責分辨、解釋這些神經脈衝是觸覺還是其他類型的感覺。

 

兩年前，研究人員在小鼠體內發現了兩種具有力傳導性質的功能蛋白——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，但隻是一個大蛋白質家族中的亞成員。論文領導作者波特蘭·科斯特說，壓力蛋白是一族由4個成員組成的“四聚”複合體，是迄今發現的最大質膜離子通道。

 

第二篇論文中，研究人員利用基因技術培養了一係列不表達果蠅壓力基因dpiezo的果蠅，發現它們的幼蟲盡管對熱、溫和壓力等其他類刺激表現出正常的反應，卻對機械刺激嚴重缺乏反應，而機械刺激可產生疼痛信號。他們又通過基因抑製技術，阻斷了果蠅特定感覺神經元中dpiezo的表達，結果也出現了這種反應缺失。最後他們讓那些天生缺乏dpiezo基因的果蠅幼蟲表達了dpiezo基因後，它們對強壓力顯出了正常反應。

 

“幾十年來，科學家一直在尋找哺乳動物中的壓力—傳導離子通道蛋白，壓力蛋白piezo是最有可能的候選。”斯克裏普斯研究院多裏斯神經科學中心和細胞生物學院教授阿德姆·帕特伯蒂安說，新研究為此提供了證據，未來還將進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麵的功能。“今後幾年，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。”