華中科大劉劍峰教授團隊Cell又發表重要研究成果

感知寒冷的能力對生命體至關重要。過度的寒冷刺激，輕則導致動物和人類發生組織損傷（凍傷）和引起疼痛，重則危及生命。為了生存，生物進化出了精巧的感知系統來感受外界的溫度變化。盡管經過幾十年的深入研究，人們對感知寒冷的分子機制仍然知之甚少。

　　9月5日，生命學院教育部分子生物重點實驗室/科技部感知生物與技術國際聯合實驗室博士生龔健科等在劉劍峰教授和密西根大學X.Z. Shawn Xu教授的共同指導下，經過5年多的努力，在國際頂級科學期刊《細胞》（Cell）上發表題為“谷氨酸受體基因編碼感受冷的受體（A Cold-Sensing Receptor Encoded by a Glutamate Receptor Gene）”的研究論文，發現了進化上非常保守的全新的感受冷的受體蛋白家族。

　　該工作首先以秀麗隱桿線蟲為模型，通過無差別正向遺傳學篩選的方法，篩選出一個谷氨酸受體蛋白GLR-3能夠直接感受低溫，并能激活其表達的神經元，介導線蟲的逃避反應。更重要的是，該谷氨酸受體蛋白GLR-3所相對應的脊椎動物，如斑馬魚、小鼠和人類的同源谷氨酸受體蛋白Gluk2，同樣具有感受低溫的功能，并在小鼠的背根神經節（DRG）得到實驗證明。該工作發現谷氨酸受體蛋白GLR-3/Gluk2能夠感受低于18攝氏度的低溫，是目前科學界發現的首個低溫冷受體，并且其感受低溫的功能不受其離子通道功能的影響，是偶聯下游G蛋白來行使其冷信號傳遞功能。

圖：谷氨酸受體非常保守的感受冷信號，GLR-3（線蟲）/Gluk2（小鼠）通過偶聯下游G蛋白傳導冷信號并介導動物的逃避行為。

　　在學校和生命學院領導的大力支持下，劉劍峰建立了感知生物學研究團隊，并與X.Z. Shawn Xu建立了長期穩定的合作關系，對以線蟲作為模式動物在神經感知與衰老領域展開充分深入的合作。繼2016年首次在Cell《細胞》發表有關新型光感受受體的研究工作以來，團隊今年再次在該期刊發表研究論文。不僅如此，兩邊的合作同時也培養出多位優秀的從事感知生物學研究的博士研究生如龔健科、張辟、李廣等，其中龔健科已于2018年底作為PI引進學院。雙方合作已經在《細胞》、《神經元》（Neuron）、《自然通訊》（Nature Communications）、《科學進展》（Science Advances）等國際著名期刊上發表研究論文10余篇。

　　本研究得到了國家自然科學基金、科技部973及教育部111計劃的資助。