院士伉俪Nature揭示神经学重要秘密

　　

生物通报道  用一根睫毛温柔地抚摸新生果蝇幼虫柔软的身体，它会改变运动来对这种“呵痒”做出反应。通过观察这一现象，来自加州大学旧金山分校的科学家揭示了温柔触觉的分子基础，相关论文发表在《自然》（Nature）杂志上。作为我们最基本的感觉之一，当前科学家们对于温柔触觉却知之甚少。

领导这一研究的是著名的詹裕农(Yuh-Nung Jan) 叶公杼(Lily　Yeh　Jan)夫妻，他们的主要研究方向是离子通道和神经发育等方面，不仅他们的工作得到了许多人的肯定，并且从他们实验室中也走出了多位华人科学家，其中包括获得Science杂志“青年科学家奖”的时松海，哥伦比亚大学杨建，麻省理工学院的沈华智和北京大学饶毅等等。

在发育早期我们就能够感知到温柔触觉，它时时存在于我们的生活之中，从我们作为新生儿时母亲给予我们的最早的爱抚，到随着生命的流逝我们正在衰退的刺痛感。然而直到现在，科学家们都还不清楚人类和其他的生物是如何感受到这样的感觉的。

在这篇新论文中，加州大学旧金山分校的研究团队确定了负责向果蝇幼虫大脑传达温柔触觉的神经细胞亚群——第III类神经元。他们还揭示了一种特殊的蛋白质NOMPC，其大量存在于神经的尖末梢，似乎对果蝇感知温柔触觉至关重要。

研究小组发现没有这一关键的分子，果蝇对于任何的睫毛抚摸都不敏感。且如果将NOMPC导入到无法感知温柔触觉的神经元中，这些神经元将获得这种能力。

“NOMPC足以让果蝇对温柔触觉敏感，”加州大学旧金山分校生理学、生物化学和生物物理学教授、霍华德休斯医学研究所研究员詹裕农博士说。

温柔触觉是人类体验世界，获得愉悦和舒适感的一种基本感觉，该研究阐明了这一知之甚少的神经感觉的基本机制。

詹裕农说虽然新研究揭示了许多，但仍有许多尚待解答的问题，包括NOMPC检测机械力的确切机制，以及确定在人类中赋予温柔触觉敏感的相似分子。

这项工作是基础脑研究的一个极好的例子，为解答这样的问题铺平了道路。

为什么触觉仍然如此的神秘？

尽管温柔触觉是我们体验世界最基本的感觉，一直以来我们对它却了解的最少，因为，不同于视觉或味觉，科学家们还不知道调节它的分子。

科学家们普遍认为，像其他的感觉一样，触觉是由从脊柱伸出到全身神经末梢的外周神经纤维所支配。当受到触摸时，这些神经末梢中的特异分子检测到周围皮肤的机械运动，神经末梢做出反应开放并允许离子进入。神经细胞记录下这一反应，如果过强，它就会激发，将温柔触觉的信号传递到大脑。

这一图像中缺失的一部分就是这一过程的细节。新发现是一个里程碑，它确定了确切的神经，揭示了NOMPC通道的特性，证实了NOMPC是有关的重要作用分子之一——至少在果蝇中。

詹裕农和同事们是通过一种不同寻常的途径来获得这一发现的。他们着眼于发育果蝇基本生理学，检测了幼虫中第III类神经元的发育机制。他们注意到当这些细胞在昆虫中发育时，它们的神经末梢总是会分支成长而尖的“树突”。

为了了解这些神经元的功能，他们仔细检测了它们，发现NOMPC蛋白大量存在于尖末端。他们随后检测了一种遗传工程操作具有无功能形式NOMPC的果蝇，证实它对于温柔触觉不敏感。他们还证实将NOMPC蛋白拷贝导入到通常对温柔触觉无反应的神经元中，可以能够诱导神经元获得触觉敏感性。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文检索：

The article, "Drosophila NOMPC is a mechanotransduction channel subunit for gentle-touch sensation" is authored by Zhiqiang Yan, Wei Zhang, Ye He, David Gorczyca, Yang Xiang, Li E. Cheng, Shan Meltzer, Lily Yeh Jan and Yuh Nung Jan. It appears as an Advanced Online Publication by the journal Nature on December 9, 2012.