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交大“80后”博导PNAS发文颠覆旧理论

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人类之所以能闻到气味,是因为有气味的物质“激活”了鼻子里的气味受体(OR)。然而,科学家们并不清楚这些受体识别气味分子的具体机制。


嗅觉的振动理论认为,我们是通过振动频率来感知气味的,而不是气味-气味受体的相互作用。上海交通大学、纽约州立大学、纽约城市大学、杜克大学的研究团队在美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表文章指出,从理论上和实验数据上看,振动理论并不正确。文章的通讯作者是上海交大的庄寒异(Hanyi Zhuang)博士、纽约州立大学的Eric Block、纽约城市大学的Seogjoo Jang和杜克大学的Hiroaki Matsunami。


庄寒异博士自回国以来就备受关注,她是上海最年轻的“东方学者”(上海高校特聘教授)、交大医学院最年轻的博导,曾在国际上首次报道了人类特异性嗅觉缺失的分子机制。


为了检验嗅觉振动理论,研究人员准备了含或不含同位素标记的多种气味,比较了人和小鼠OR对这些气味的应答。同位素的分子振动频率存在差异,但研究人员发现OR应答并没有出现相应的改变。


之前有研究表明,人类可以区分麝香味化合物(环十五酮)中的氢/氘同位素,为嗅觉的振动理论提供了支持。但这项研究显示,人类麝香识别受体OR5AN1(强烈应答环十五酮和麝香酮),在体外并不能区分这些化合物上标记的同位素。


除此之外,研究人员还测试了小鼠的(甲硫基)甲硫醇识别受体MOR244-3和其他一些OR。他们发现,这些OR对不同同位素的应答很相似,无法区分配体上的同位素标记。这些人类和小鼠OR都不适用嗅觉振动理论。


研究人员还在理论上阐述了嗅觉振动理论存在的漏洞。他们指出,嗅觉振动理论中的电子转移机制很容易受到非气味分子的干扰。不论是从理论还是实验角度看,嗅觉振动理论并不正确。


原文链接:Implausibility of the vibrational theory of olfaction


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