日本大學共同利用機關法人自然科學研究機構生理學研究所行為與代謝分子解析中心的曾我部隆彰副教授、水藤拓人特任助教(研究當時)等人組成的研究團隊,與名古屋大學、靜岡縣立大學、名古屋市立大學合作,發現了一種為維持生物痛覺與溫度感覺正常功能的新型脂質——醚磷脂(ePL)。實驗證實,果蠅一旦缺失這種脂質,對觸碰和熱刺激的躲避行為會減弱。ePL及其合成酶同樣存在於人體中。這一成果有望推動開發維持感覺功能以及改善感覺障礙的方法。相關成果已發表在期刊《iScience》的3月18日刊上。
圖1 將果蠅正常幼蟲置於8℃至35℃溫度梯度的平板上,幼蟲會集中在20~23℃的溫度適宜區間。而缺失ePL的突變體幼蟲則大量分佈在26℃以上不適宜生存的高溫區域。這表明缺少ePL會導致果蠅躲避高溫的行為變弱。(供圖:生理學研究所)
作為接觸刺激感測器的PIEZO通道和作為溫度變能器的TRP通道正常發揮作用,動物才能規避危險。這些感測器分子正是2021年諾貝爾生理學或醫學獎的獲獎成果。然而,關於這些功能是如何維持的,仍有許多未解之謎。
此次,研究團隊將研究重點聚焦於脂質。由於觸覺和溫度等感覺感測器大量存在於感覺神經與大腦中,研究團隊推測,與這些感覺功能相關的脂質也極有可能大量分佈在這些區域附近。
因此,研究團隊以果蠅幼蟲為對象進行了實驗。通過對細胞膜脂質之一——醚磷脂(ePL)合成所必需的AGPS酶進行視覺化,研究人員確認AGPS酶大量存在於感覺神經與大腦中。
隨後,研究團隊檢測了缺失ePL的果蠅幼蟲對接觸刺激與溫度刺激的反應。結果發現,缺失ePL的幼蟲被針刺時的躲避行為變弱,且規避不適宜生存的高溫環境的行為也變弱。
研究團隊進一步探究了ePL是如何影響接觸刺激感測器PIEZO通道與溫度變能器TRPA1通道功能的。結果發現,當細胞膜中缺失ePL時,這些感覺感測器分子的反應會變得遲鈍。
由此可見,ePL是通過感覺神經細胞膜的性質變化,來調控多種感測器分子的功能。
曾我部副教授表示:「此前已知這類脂質在人類等生物的大腦中大量存在,而此次新發現了它同時承擔著調節感覺功能的作用。已有研究表明該脂質會隨著老化而減少,因此未來我們希望進一步探究它與老化及感覺功能障礙之間的關係。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:iScience
論文:Ether phospholipids modulate somatosensory responses by tuning multiple receptor functions in Drosophila
DOI:doi.org/10.1016/j.isci.2026.115209

