原标题：Cell：芥末洋葱为何辣眼睛？背面机制有助于开发新式止疼药物

来历：生物探究

很多人有这样的领会，在切洋葱或者是吃芥末时会情不自禁地流眼泪。这是由于在洋葱、芥末和大葱等中含有一种特别的物质——芥末受体。芥末受领会让人们发生眼睛刺痛的感觉，身体对这种痛苦感发生应激反响，经过流鼻涕、流眼泪等方法缓解痛苦。

近来，美国加州大学旧金山分校和昆士兰大学的研讨人员从澳大利亚黑岩蝎子的毒液中提取出一种针对“芥末受体” 的毒素（WaTx）。研讨人员在探寻蝎毒靶向“芥末受体”的详细机制时发现，这种蝎毒经过以前所不知道的机制引发痛苦，这一发现无疑推动了新式止疼药物的开发。该研讨宣布在《Cell》杂志上。

https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.07.014

“芥末受体”是人体安全警报器

芥末受体其实是一种名为TRPA1的钙通道蛋白，它广泛存在于人们的感觉神经中，是接纳外界环境影响的传感器。当芥末受体被激活时，钙通道就会翻开，钙离子与钠离子随之流入细胞，诱发痛苦和炎症。

加州大学旧金山分校神经科学研讨生课程的博士生John Lin King表明：“芥末受体是人体对环境中化学影响物的‘警报器’，当芥末受体遇到潜在有害化合物时，它就会被激活提示机体正暴露在风险傍边。”

其中有一类有害化合物是芥末受体要点监控的目标，这类化合物被人们称之为“反响性亲电试剂”。像是卷烟中的烟雾、芥末、洋葱、大蒜等辛辣食物都含有可以影响芥末受体的化合物。

值得一提的是，炎症因子也可以激活芥末受体，因而TRPA1被以为是医治缓慢痛苦、瘙痒和神经源性炎症综合征的潜在靶点。

“弯道超车”，提醒蝎毒引发痛苦的机制

研讨人员为了找到特异高效的TRPA1激动剂，提醒其效果机理做了许多测验。像是薄荷醇和大麻都是天然的TRPA1激动剂，可是这些化合物的效能很低、效果较差。

所以，他们将目光投向了动物毒液。动物毒液可以形成红肿、痛苦乃至是逝世。经过挑选，研讨人员发现澳大利亚的黑岩蝎毒（Urodacus manicatus）中含有丰厚的TRPA1激活剂。经过提纯别离蝎毒，研讨人员得到了一种名为“芥末受体毒素”（WaTx）的多肽。

研讨人员惊喜地发现，WaTx激活芥末受体的方法与一般的TRPA1激动剂不同。WaTx会绕过“规范道路”强行进入细胞，严厉约束进入细胞的物质。一般情况下，小到离子、大到分子都是经过“内吞效果”被细胞摄入，或是穿过细胞外表的蛋白质通道进入细胞。可是，WaTx含有一种不寻常的氨基酸序列，使其可以直接穿透细胞膜并进入细胞内部。很少有蛋白质具有这样的才能。

研讨小组随后进行了一系列动物实验，成果显现：将TRPA1激活剂芥子油注入小鼠的爪子会引起痛苦、炎症和肿胀。相反，打针WaTx的小鼠有急性痛苦和过敏反响，但没有肿胀。研讨人员以为，WaTx是一种防御机制。尽管简直每种动物，包含蠕虫和人类都有TRPA1的方式，但研讨人员发现WaTx仅激活了哺乳动物中的这种方式。鉴于黑岩蝎子不吃哺乳动物，毒素很可能主要是用来抵挡哺乳动物的掠食者。

新式止疼药离咱们还有多远？

当下用于止疼的药物大多是阿片类药物。尽管阿片类药物可以有用缓解痛苦，但极易上瘾形成药物依靠。

该研讨成果可以让研讨人员更好地了解急性痛苦，并为缓慢痛苦和炎症之间的联络供给新的见地。这些发现乃至可能为开发新的止痛药奠定根底。

David Julius

加州大学旧金山分校教授兼主席David Julius博士以为：“这种毒素的发现为科学家供给了一种新东西，可用于勘探痛苦的分子机制，特别是挑选性地勘探导致痛苦过敏的进程。关于那些对药物发现感兴趣的人，咱们的研讨成果显现了，TRPA1作为新式非阿片类镇痛药医治缓慢痛苦的潜力。”

参考资料：

[1] Scorpion Toxin and Wasabi Receptors Help Scientists Unravel Chronic Pain Mechanisms

责任编辑：