Nature子刊里程碑成果：“第六感”蛋白
日期：2015-11-11 09:21:54
閉上眼睛我們也能摸到自己的鼻尖，這多虧了人體的本體感覺（proprioception）。這種感覺是正常行動和保持平衡的基礎，比如步行。
數(shù)十年以來，生物學家一直在神經(jīng)末端尋找介導本體感覺的關鍵蛋白，這種蛋白能夠將肌肉拉伸轉化為本體感覺的神經(jīng)信號?，F(xiàn)在Scripps研究所（TSRI）的科學家們獲得了突破性成果，他們發(fā)現(xiàn)這種關鍵蛋白就是Piezo2。相關論文發(fā)表在十一月九日的Nature Neuroscience雜志上。
“觸覺和本體感覺居然使用同樣的感受蛋白，這令我們感到非常驚訝，”領導這項研究的Ardem Patapoutian教授說。Patapoutian的研究團隊致力于鑒定和分析感覺轉換蛋白，過去十五年他們已經(jīng)找到了感受冷、熱和痛覺的蛋白。Patapoutian等人去年發(fā)表的研究顯示，Piezo2是小鼠一般性觸覺的主要感受蛋白。
研究人員建立了轉基因小鼠，在脊椎里（包括觸覺神經(jīng)元和其他感覺神經(jīng)元）關閉了Piezo2的活性。這些小鼠出現(xiàn)了嚴重的觸覺應答缺陷，此外“它們行走也有些異常，這說明有些本體感覺神經(jīng)元也受到了影響，”文章的第一作者Seung-Hyun Woo說。
研究人員從小鼠體內分離本體感覺神經(jīng)元，并且測試這些神經(jīng)元對機械壓力的電應答。這些神經(jīng)元具有機械力激活的離子通道蛋白，當周圍神經(jīng)或細胞膜因為局部肌肉拉伸而發(fā)生扭曲的時候，離子通道就會打開，離子流入并觸發(fā)神經(jīng)沖動。研究人員發(fā)現(xiàn)，本體感覺神經(jīng)元上的主要離子通道蛋白并不是選擇性鈉離子通道蛋白，這些離子通道的性能實際上與Piezo2一致。
進一步研究表明，小鼠本體感覺神經(jīng)元及其嵌入肌肉的神經(jīng)末端的確表達Piezo2。研究人員在小鼠出生后不久關閉本體感覺神經(jīng)元的Piezo2生產(chǎn)，結果這些動物的行走和肢體定位表現(xiàn)出嚴重的異常。正常小鼠腿部的肌肉組織會在應答肌肉拉伸時產(chǎn)生很強的神經(jīng)信號，但缺乏Piezo2的小鼠幾乎不生成神經(jīng)信號。
這項研究是神經(jīng)學領域的一個里程碑，可以幫助人們更好的理解一些與本體感知有關的人類疾病。
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