在《突触》播客的一期节目中,霍华德·休斯医学研究所研究员、斯克里普斯研究所神经科学教授、诺贝尔奖得主Ardem Patapoutian分享了他从黎巴嫩移民美国的惊险经历,以及在加州大学洛杉矶分校的求学时光。他详细讲述了发现PIEZO1和PIEZO2离子通道的历程,并探讨了本体感觉的科学奥秘,以及获得诺贝尔奖如何为他在实验室内外带来了“解放感”。
Patapoutian教授因其在触觉和机械感知领域的开创性发现而获得了2021年诺贝尔生理学或医学奖。他与大卫·朱利叶斯共同获奖。
发现PIEZO通道:破解触觉的分子密码
Patapoutian的研究重点是揭示将机械力(如轻轻触摸、声音振动或压力)转化为电信号的分子传感器。他详细阐述了其团队如何通过艰苦的筛选,最终鉴定出PIEZO1和PIEZO2离子通道。这两个通道如同细胞表面的“微型麦克风”,当受到机械刺激时,它们会打开,允许离子流入细胞,从而启动神经信号。这一发现不仅解释了我们的触觉、疼痛和本体感觉(感知身体位置和运动的能力)是如何产生的,也为治疗慢性疼痛、高血压等疾病提供了新的靶点。
移民经历与学术道路
Patapoutian谈到了促使他离开黎巴嫩、移民美国的那个“可怕的意外事件”。他坦诚地讨论了作为移民在适应新文化、学习新语言和重建生活过程中面临的挑战与机遇。他认为,这种不安定的经历培养了他的韧性和适应能力,这在竞争激烈的科研领域至关重要。
诺贝尔奖的“解放效应”
Patapoutian分享了2021年诺贝尔奖消息公布时的戏剧性时刻(包括他与儿子一张广为传播的庆祝照片)。他谈到,获得诺贝尔奖在职业上为他带来了巨大的“解放感”。他不再需要为申请经费而写过于保守的提案,而是敢于冒险,探索更大胆、更具不确定性的科学问题。在个人层面,奖项也让他有机会为科学界和移民社群发声。
本体感觉:被忽视的第六感
Patapoutian特别强调了本体感觉的重要性,这是一种让我们无需用眼睛看就能感知自己肢体位置的感觉。PIEZO2通道在其中起着关键作用。通过研究与患有PIEZO2功能丧失突变的人,他发现这些患者表现出严重的本体感觉缺陷(例如闭眼时无法稳定站立、无法精确控制动作),从而揭示了这一被长期忽视的感觉系统对人类正常运动和姿态的贡献。
参考文献
Patapoutian, A. (2023). Sensing touch, the immigrant life and Ardem Patapoutian. Synaptic (podcast). 本文基于播客节目中对Ardem Patapoutian的访谈内容。他关于PIEZO通道的开创性发现,已发表于包括《科学》和《自然》在内的多家顶级学术期刊,并因此获得了2021年诺贝尔生理学或医学奖。