科學家發現人類感受觸覺的隱密方式
倫敦帝國學院的研究人員發現,毛囊有一種獨特的機制來感知觸覺,並釋放神經傳導物質做出反應,從而能讓我們感受到觸覺。這可能會對濕疹等發炎性皮膚病有所啟示。在這項發現之前,人們普遍認為觸覺只能透過皮膚和毛囊周圍的神經末梢來感知。然而,這項最新研究揭示,毛囊內的細胞–包裹髮絲的實體–也能在細胞培養物中感知觸覺。
研究人員還發現,這些毛囊細胞會釋放神經傳導物質組織胺和血清素,以對觸覺做出反應–這些發現可能有助於我們將來了解組織胺在濕疹等發炎性皮膚病中的作用。
論文的主要作者、帝國理工大學生物工程系的克萊爾-希金斯(Claire Higgins)博士說:”這是一個令人驚訝的發現,因為我們還不知道為什麼毛囊細胞在處理輕觸時會發揮這種作用。由於毛囊中含有許多感覺神經末梢,我們現在想確定毛囊是否在激活特定類型的感覺神經,以實現一種未知但獨特的機制。”
我們透過幾種機制來感受觸覺:皮膚中的感覺神經末梢檢測觸覺並向大腦發送信號;神經支配豐富的毛囊檢測毛髮纖維的運動;被稱為C-LTMR的感覺神經只存在於多毛的皮膚中,它處理情緒觸覺或’感覺良好’的觸覺。
現在,研究人員可能發現了毛囊中的一個新過程。為了進行這項研究,研究人員分析了人類皮膚和毛囊的單細胞RNA 定序數據,發現毛囊細胞中觸覺敏感受體的比例高於皮膚中的同等細胞。
他們建立了人類毛囊細胞和感覺神經的共培養物,然後對毛囊細胞進行機械刺激,發現這會導致鄰近的感覺神經被活化。隨後,他們決定研究毛囊細胞如何向感覺神經發出訊號。他們採用了一種稱為快速掃描循環伏安法的技術來分析培養細胞,結果發現毛囊細胞會釋放神經傳導物質血清素和組織胺來對觸覺做出反應。
當他們阻斷感覺神經元上這些神經傳導物質的受體時,神經元不再對毛囊細胞的刺激做出反應。同樣,當他們阻斷毛囊細胞產生的突觸囊泡時,它們也無法再向感覺神經發出訊號。因此,他們得出結論:毛囊細胞在對觸摸做出反應時,會釋放出激活附近感覺神經元的物質。
研究人員也用皮膚細胞而不是毛囊細胞進行了相同的實驗。這些細胞對輕觸的反應是釋放組織胺,但它們沒有釋放血清素。
希金斯博士說:「這很有趣,因為皮膚中的組胺會導致濕疹等皮膚炎症,而人們一直認為免疫細胞會釋放所有的組胺。我們的研究發現了皮膚細胞在組胺釋放過程中的新作用,這對濕疹研究具有潛在的應用價值。”
研究人員指出,這項研究是在細胞培養物中進行的,需要在活生物體中進行複製,以證實研究結果。研究人員還想確定毛囊是否激活了特定類型的感覺神經。由於C-LTMR只存在於有毛髮的皮膚中,他們很想知道毛囊是否有一種我們尚未發現的向這些神經發出信號的獨特機制。