冷冻电子显微镜揭示了冷感细胞通道如何被化学物质操纵以诱导冷感

隶属于杜克大学医学院、里海大学和美国国立卫生研究院的一组研究人员揭示了细胞中冷感通道被某些化学物质操纵以诱导冷感的分子手段。该研究发表在《科学》杂志上。

先前的研究表明，寒冷的感觉是由细胞中的瞬时受体电位melastatin8(TRPM8)通道介导的。它们对低温和薄荷醇等化学物质有反应。先前的研究还表明，通过这些通道的运动受离子门控制。对鸟类的研究导致了关于这种通道所涉及的分子过程的理论，但直到现在，它还没有在哺乳动物中直接观察到。

研究人员使用低温电子显微镜来近距离观察在引入薄荷醇等化学物质时通道中发生的情况。冷冻电子显微镜是一种透射电子显微镜，涉及在非常冷的温度下观察材料。快速诱导低温以防止材料中的结晶。研究人员使用这种方法来观察导致离子门打开和关闭的离子门周围的活动。在他们的工作中，研究人员在小鼠受试者身上使用了显微镜技术，在引入不同的化学物质时捕获了离子门的连续图像。

一种这样的化学物质是在薄荷醇中发现的一种蛋白质，称为phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate，更广为人知的是PIP2。研究人员能够观察到蛋白质与离子门结合，当门打开时，允许通过通道移动移动，这通常会导致小鼠能够感受到薄荷醇产生的寒冷感。

这项工作代表了第一次观察到寒冷诱导感觉中细胞通道操纵的分子过程。它还使研究界更好地了解哺乳动物的一般冷感，并为可能开发治疗炎症等疾病的疗法打开了大门。