Independent evolution of pain insensitivity in African mole-rats: origins and mechanisms
Independent evolution of pain insensitivity in African mole-rats: origins and mechanisms
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非洲鼹鼠疼痛不敏感的独立进化：起源和机制
DOI：
10.1007/s00359-020-01414-w
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lewin, Gary R.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Smith, Ewan St.;Park, Thomas J.;Lewin, Gary R.
裸鼹鼠（Heterocephalus glaber）以其长寿和不寻常的生理机能而闻名。这种群居的物种生活在高度有序和等级分明的殖民地，只有一个繁殖女王，在大约2000万年前，他们也发现了一些秘密，使他们能够无痛地生活。与大多数哺乳动物不同，裸鼹鼠感觉不到辣椒的活性成分辣椒素的灼烧，也感觉不到酸的刺痛。事实上，通过在编码蛋白质的基因中积累突变，这些蛋白质现在才被用作新疼痛疗法的靶点（神经生长因子受体TrkA和电压门控钠通道NaV1.7），这个物种在人类进化之前就掌握了镇痛的艺术。最近，我们发现疼痛不敏感是几种密切相关的非洲鼹鼠物种所共有的特征。这些非洲鼹鼠之一，高地鼹鼠（Cryptomys hottentotus pretoriae），是唯一完全不受影响和疼痛时，面对亲电化合物激活TRPA 1离子通道。海维尔德鼹鼠已经进化出一种生物物理机制来关闭驱动疼痛的感觉神经元的激活。在这篇综述中，我们将展示鼹鼠是如何进化出对疼痛不敏感的，并讨论导致无痛性状进化的直接因素。
The naked mole-rat (Heterocephalus glaber) is famous for its longevity and unusual physiology. This eusocial species that lives in highly ordered and hierarchical colonies with a single breeding queen, also discovered secrets enabling somewhat pain-free living around 20 million years ago. Unlike most mammals, naked mole-rats do not feel the burn of chili pepper’s active ingredient, capsaicin, nor the sting of acid. Indeed, by accumulating mutations in genes encoding proteins that are only now being exploited as targets for new pain therapies (the nerve growth factor receptor TrkA and voltage-gated sodium channel, NaV1.7), this species mastered the art of analgesia before humans evolved. Recently, we have identified pain insensitivity as a trait shared by several closely related African mole-rat species. One of these African mole-rats, the Highveld mole-rat (Cryptomys hottentotus pretoriae), is uniquely completely impervious and pain free when confronted with electrophilic compounds that activate the TRPA1 ion channel. The Highveld mole-rat has evolved a biophysical mechanism to shut down the activation of sensory neurons that drive pain. In this review, we will show how mole-rats have evolved pain insensitivity as well as discussing what the proximate factors may have been that led to the evolution of pain-free traits.
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