当你走出家门迎接冬日的寒风，或是剥开一颗薄荷糖放入口中，你身体里的一台微型分子探测器便会瞬间启动，向大脑传递寒冷的信号。
长期以来，人类虽然熟知这种冷觉体验，却始终未能洞察其运作的精微机制。直到最近，科学家终于捕捉到了这一传感器工作时的首批详尽图像，揭示了它如何敏锐地识别真实温度的下降，以及薄荷醇带来的那种伪装的清凉。
这项突破性的研究成果在2026年2月21日至25日于旧金山举行的生物物理学会第70届年会上正式对外发布。
研究的核心聚焦于一种名为瞬时受体电位阳离子通道亚家族成员8的蛋白质通道。来自杜克大学李锡勇实验室的博士后研究员李赫俊将这一蛋白质形象地比作“人体内部的微型温度计”。李赫俊表示，该通道是人体感知寒冷的首要传感器，虽然科学界早已知晓其功能，但对其内在逻辑始终处于盲区。现在，人类终于第一次亲眼见证了它的动作。
这种蛋白质通道广泛存在于分布在皮肤、口腔和眼睛的感官神经元膜上。当环境温度下降到8摄氏度至28摄氏度之间时，该通道便会开启，允许离子涌入细胞，进而触发向大脑发送的神经电信号。这种机制也正是薄荷、尤加利等化合物能产生特征性清凉感的原因。
“薄荷醇更像是一场骗局，”李赫俊解释道。它会附着在通道的特定部位并触发其开启，产生的生理效应与低温环境如出一辙。即便薄荷醇本身并未真正导致降温，你的身体依然会接收到如同接触冰块一般的错觉信号。
为了拆解这一精密的分子过程，李赫俊及其团队利用了冷冻电子显微镜技术。该技术通过电子束对瞬间冻结的蛋白质进行成像，从而捕获了该通道从关闭到开启过程中的多个构象快照。
研究人员发现，寒冷与薄荷醇虽然通过共享的异构网络激活通道，但其作用路径却各有侧重。寒冷主要触发孔道区的结构变化，而薄荷醇则结合在蛋白质的另一个不同区域，诱导形状改变并逐步传递至孔道。
李赫俊指出，当寒冷与薄荷醇叠加时，会产生协同增强的反应。研究团队正是利用这种协同效应，成功捕捉到了该通道在开启状态下的图像，而这是单纯依靠低温刺激此前从未实现过的挑战。
这一发现具有显著的医学价值。当该通道功能失调时，往往与慢性疼痛、偏头痛、干眼症以及某些癌症的发生密切相关。例如，目前已被美国食品药品监督管理局批准用于治疗干眼症的药物阿考曲蒙，本质上就是一种薄荷醇类似物。它通过激活清凉通路来刺激泪液分泌，从而舒缓受损的眼部组织。
此外，研究人员还锁定了一个被称为“冷点”的特定蛋白质区域。该区域对于感应温度至关重要，并能有效防止通道在长时间暴露于寒冷环境时产生脱敏反应。
李赫俊强调，过去从结构层面解释寒冷如何激活该通道一直是个科学难题，而现在的发现证明了寒冷会触发孔道区的特定结构重组，这为开发针对该通路的全新治疗手段奠定了基石。
这项研究首次从分子水平定义了寒冷与化学刺激如何整合并创造出“凉爽”的感官体验。它不仅回答了困扰感官生物学界数十年的基础问题，也为人类理解自身与环境的微妙互动提供了全新的思辨视角。
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