天太热了？《自然》子刊解析舒适度

极端的热和冷不仅让人感觉不舒服，也有可能是致命蛋白发生了变化。

　　

经过许多年，科学家们已经知晓引起动物感觉到危险温度的分子机制，比如说非常高的温度会直接启动体内热感应蛋白TRP通道。但是有关动物如何感应在舒适度范围以内非常小的温度差异，以及如何选择其舒适的温度这一方面，至今科学家们了解得不多。

现在来自约翰霍普金斯医学院得研究人员发现了其中的奥秘：果蝇能利用TRPA1感应舒适范围内单个温度度数的变化，而不是直接感应温度的改变。这一研究成果公布在《Nature Neuroscience》杂志上。

TRPA1是一种对低温敏感的离子通道，除响应温度外，也可被各种刺激性化合物激活，是许多感觉模型的转导通道。TRPA1通常是一个多阶度过程的最后一步，这个过程利用许多相同的蛋白在视觉感官中起作用，视觉感官早期事件是帮助动物适应不同的光线强度，而多阶度过程还包括了对于温度的检测，从而动物能在舒适范围内调节不同的温度。

约翰霍普金斯医学院感官生物学中心的Craig Montell博士认为，“这是一项令人激动的发现”，“显然你不想在会要了你的命的温度中逗留或者适应这个温度，但是反过来说，如果你不能发现最适温度，那么就会适应另一个温度。”

Montell研究小组利用果蝇作为其实验模型动物——因为这种生物易于进行遗传操作，低于16摄氏度（61华氏温度）或者高于26摄氏度（79华氏温度）都会启动躲避反应，Montell解释道，果蝇幼虫比较喜欢18摄氏度（64华氏温度），但在18－24摄氏度（64－75华氏温度）也感到比较舒适。

为了检测出果蝇幼虫是否能感觉到18－24这个舒适度范围内的微小温度变化，Montell等人设计了一个塑料板，一半为18摄氏度，另一半为其它不同的温度，从19摄氏度到24摄氏度，在15分钟后，研究人员发现幼虫都集中在平板的一端。

“这说明这些幼虫在18－24舒适度范围内能区别出1度的温差——比较于19摄氏度，它们更喜欢18摄氏度”，Montell说，“但是问题产生了：他们是如何做到这一点的？”

之前的研究发现TRP通道在温度变化中会作出反应，因此Montell研究小组就从这里下手，他们检测了包含有12个果蝇TRP基因突变的果蝇，研究感觉到舒适度范围内的温度变化需要什么条件。

这12个TRP突变子中的11个仍然具有18摄氏度偏好性，只有TRPA1突变果蝇幼虫没有表现出温度偏好性，这说明TRPA1可能就是舒适度范围内温度感应的必要元件。

TRP蛋白在其它感官生物学中也是一个重要的角色，比如视觉，但是不同于直接被光线启动，TRP视觉蛋白是间接的被一个不同的光感分子激活的。由于TRPA1在这个舒适度范围内不会随着温度变化开启，因此研究人员认为也许在这个范围内TRPA1是通过一系列类似于其它视觉作用的步骤，间接的被启动。

因此之后，研究小组构建了携带一种突变蛋白的果蝇，这种蛋白在果蝇视觉感官中与TRP蛋白共同作用，结果他们发现这种果蝇也不能分辩出温度的差别。

自此Montell等人发现了TRP通道在温度感官过程的一种新方式，Mentell表示，“我们认为这对于适应性是很重要的，如果一只果蝇发现其周围温度是34度（93华氏温度），它并不会适应这一温度，因为它就要死了”，“但是生活在22度的果蝇就会适应这个环境，因为虽然这个温度并不是它们最舒适的温度，但并不致死。”

（生物通：张迪）