科学家发现了机械瘙痒刺激下的传感器

斯克里普斯研究所的科学家们已经在感觉神经中发现了一种蛋白质，它是瘙痒的关键探测器，尤其是爬行昆虫、羊毛纤维或其他接触皮肤的刺激性物体对瘙痒的“机械”刺激。

这一发现发表于2022年6月22日自然，是第一个识别传感器的机械瘙痒，而不是化学触发的瘙痒。它可能会带来更好的治疗瘙痒的方法，如湿疹和牛皮癣．

“这些发现帮助我们解开了瘙痒感的复杂性，并表明压型压型1抑制剂在临床上可能非常有用，”该研究的资深作者Ardem Patapoutian博士说，他是斯克里普斯研究所神经科学系的教授，也是霍华德休斯医学研究所的研究员。

瘙痒是一种独特的感觉，它有自己的神经回路和进化目的——可能是提醒生物体注意潜在的有害化学物质、昆虫和寄生虫。在过去十年左右的时间里，研究人员已经确定了脊髓神经元的瘙痒特异性亚群，它们将神经纤维延伸到皮肤，对瘙痒的化学触发物(如过敏介质)非常敏感组胺．但到目前为止，对机械瘙痒的回路发现相对较少。

压电1在机械瘙痒中的作用是出乎意料的。Patapoutian因其实验室对压电1及其姐妹蛋白压电2的开创性研究获得了去年的诺贝尔医学奖或生理学奖。这些独特的，螺旋桨形状的“机械传感器”离子通道嵌入在许多细胞类型的外膜中。当机械扭曲时，它们就会被激活，打开它们的离子通道并触发各种下游事件。自2010年以来，Patapoutian和他的同事们已经证明，压电性压电是一种关键的机械传感器，用于感知轻触、身体和四肢的定位感觉以及排尿的冲动——所有这些都是通过各种组织和器官中的神经来实现的。相比之下，研究人员发现，压电陶瓷在全身有多种非感官作用，例如在血管和红细胞中。

而他们的初步研究表明，在感觉神经元最近的其他研究表明，它在这些神经元的某些子集中以低水平表达。在这项新研究中，Patapoutian和他的团队，包括研究第一作者Rose Hill博士，博士后研究助理，跟进了这一令人惊讶的线索。

在小鼠实验中，他们证实了压电1的表达，并似乎是一个功能，机械压力敏感离子通道蛋白质在两种不同类型的感觉神经元中，它们已经与化学瘙痒有关。具有过度活跃的压电形式的小鼠对瘙痒的感觉明显更敏感。相比之下，在感觉神经元中缺乏压电性压电的小鼠，当被通常会引发强烈瘙痒感的纤维刺激皮肤时，挠痒的次数要少得多。研究人员还表明，压电型阻断化合物可以缓解老鼠的抓挠行为湿疹．

希尔说:“我们确实看到这种化合物对瘙痒有显著的效果，虽然它对压电性1的特异性不够，不足以开发出一种药物，但我们希望最终能开发出一种压电性1更强的化合物来治疗瘙痒。”

奇怪的是，小鼠中压电1活性的缺失或增强至少会导致抓挠的轻微减少或增加，这是由化学瘙痒触发物(如组胺)引起的——这意味着在某些情况下机械瘙痒信号和化学瘙痒信号确实是由相同的感觉神经元传递的。

研究人员现在正在研究人类中的压电1基因变异是否与此有关痒敏感度。帕塔普提安实验室在2018年发表的一篇论文显示，约三分之一的非洲血统的人体内存在一种轻度过度活跃的压电型(也有使红细胞相对抵抗疟疾寄生虫的作用)。

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