Nature子刊里程碑成果：“第六感”蛋白

来源：生物通   发布者：张荐辕   日期：2015-11-13  

闭上眼睛我们也能摸到自己的鼻尖，这多亏了人体的本体感觉（proprioception）。这种感觉是正常行动和保持平衡的基础，比如步行。 数十年以来，生物学家一直在神经末端寻找介导本体感觉的关键蛋白，这种蛋白能够将肌肉拉伸转化为本体感觉的神经信号。现在Scripps研究所（TSRI）的科学家们获得了突破性成果，他们发现这种关键蛋白就是Piezo2。相关论文发表在十一月九日的Nature Neuroscience杂志上。 “触觉和本体感觉居然使用同样的感受蛋白，这令我们感到非常惊讶，”领导这项研究的Ardem Patapoutian教授说。Patapoutian的研究团队致力于鉴定和分析感觉转换蛋白，过去十五年他们已经找到了感受冷、热和痛觉的蛋白。Patapoutian等人去年发表的研究显示，Piezo2是小鼠一般性触觉的主要感受蛋白。 研究人员建立了转基因小鼠，在脊椎里（包括触觉神经元和其他感觉神经元）关闭了Piezo2的活性。这些小鼠出现了严重的触觉应答缺陷，此外“它们行走也有些异常，这说明有些本体感觉神经元也受到了影响，”文章的第一作者Seung-Hyun Woo说。 研究人员从小鼠体内分离本体感觉神经元，并且测试这些神经元对机械压力的电应答。这些神经元具有机械力激活的离子通道蛋白，当周围神经或细胞膜因为局部肌肉拉伸而发生扭曲的时候，离子通道就会打开，离子流入并触发神经冲动。研究人员发现，本体感觉神经元上的主要离子通道蛋白并不是选择性钠离子通道蛋白，这些离子通道的性能实际上与Piezo2一致。 进一步研究表明，小鼠本体感觉神经元及其嵌入肌肉的神经末端的确表达Piezo2。研究人员在小鼠出生后不久关闭本体感觉神经元的Piezo2生产，结果这些动物的行走和肢体定位表现出严重的异常。正常小鼠腿部的肌肉组织会在应答肌肉拉伸时产生很强的神经信号，但缺乏Piezo2的小鼠几乎不生成神经信号。 这项研究是神经学领域的一个里程碑，可以帮助人们更好的理解一些与本体感知有关的人类疾病。

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