挠痒痒为啥“痒”？诺奖得主《自然》最新研究揭示痒的“开关”

很多东西会让我们感觉到“痒”：被别人轻挠脚心，贴身穿高领毛衣，或是被蚊子咬了几个包——甚至蚊子还没来得及下嘴，皮肤上就有痒兮兮的感觉传来。

这些“痒”的感觉，有些来自化学物质的刺激，比如蚊虫叮咬后体内产生的炎性分子组胺；还有些则来自“机械力”的刺激，比如挠痒痒时的轻微触碰。

▲感觉到了痒，会忍不住产生抓挠的冲动（图片来源：123RF）

虽然每个人都很熟悉各种各样的“痒”的感觉，科学家们对“痒”的本质的认识却还颇为新鲜。过去十来年里，研究人员在脊髓中找到一组专门的神经元及其神经回路是负责传递化学刺激引起的痒觉的，并发现了一些特殊的受体蛋白表达在这些神经元上，可以被发痒的化学物质激活。

然而大脑是通过怎样的神经环路感知到触碰引起的痒，对此人们的了解还极为有限。用斯克里普斯研究所（Scripps Research）的神经科学家Rose Hill博士的话说，触碰引发痒觉的机制是“感觉生物学最后的未知领域”之一。

近期，顶尖学术期刊《自然》发表的一项研究，终于填补了这一空白。

斯克里普斯研究所的科学家们首次发现，感觉神经元用来检测机械刺激引起的痒的关键传感器是机械力感受器PIEZO1。这项新发现不仅为复杂的痒觉机制解开了一个长久以来的谜团，也为将来更好地治疗湿疹、牛皮癣等使人长期瘙痒难忍的疾病打开新药开发的大门。

而说到PIEZO蛋白，必须提到的一个名字就是2021年诺贝尔生理学或医学奖得主Ardem Patapoutian教授，他也正是此次新研究的负责人。

▲因为在“发现感知温度和触觉的受体”上的贡献，Ardem Patapoutian教授（右）与David Julius教授分享了2021年的诺贝尔生理学或医学奖（图片来源：诺贝尔奖官网）

2010年，Patapoutian教授的研究团队首次鉴定出了一类能够感知触碰、振动的机械力感受器，他们以希腊语中的“压力”将其命名为PIEZO蛋白。研究工作揭示，PIEZO蛋白是种呈螺旋桨型的离子通道，在多种细胞类型中嵌入细胞膜，细胞表面存在机械力的“拉拽”时，离子通道被激活，让一系列离子进入细胞，产生后续的反应。

此后，Patapoutian教授团队围绕PIEZO蛋白做了一系列工作，发现PIEZO家族的两个成员PIEZO1与PIEZO2分布在哺乳动物的很多组织中，通过感知机械力变化参与许多重要的生理过程。比如，憋尿的感觉就是来自PIEZO2在膀胱中感知到的机械力。此外，PIEZO2对运动时身体姿势、四肢定位的感受也非常关键。