当你因为蚊虫叮咬、过敏或是其他疾病而瘙痒难忍时，有没有思考过：这种令人抓心挠肺的感知，是怎样形成的？早期的研究认为，痒觉和痛觉的神经机制是类似的——同一类神经元，在低频电信号的刺激下会造成瘙痒；频率升高，则会转化为疼痛。不过随着研究的深入，人们逐渐意识到，痒觉的产生比此前认为的更加复杂而独特。
2009年，美国约翰·霍普金斯大学的董欣中教授团队发现，一种G偶联蛋白受体（GPCR）可以在特定化合物的刺激下产生痒觉，这一发现开辟了痒觉受体（MRGPR）的全新研究领域。这个受体后来在人体中被命名为MRGPRX1，揭开了痒觉受体家族的冰山一角。
经过最近几年的研究，痒觉受体家族逐渐扩大。从MRGPRA到MRGPRH，再加上MRGPRX，人们一共发现了9个痒觉受体亚家族，这其中包含了超过50个不同的受体。例如在MRGPRX亚家族中，就有从MRGPRX1到MRGPRX4这4种受体。
面对庞大而复杂的痒觉受体家族，科学家正在努力揭开其中蕴藏的结构与功能信息。
本周，《自然》杂志同期发布的两篇论文，利用冷冻电镜揭示了不同痒觉受体在与配体结合时的精细三维结构。其中一篇论文由孙金鹏教授团队和北京大学高宁教授团队合作完成，这项研究关注的是MRGPR家族中的MRGPRX2。孙金鹏教授表示，其实验室对MRGPRX2最感兴趣，一个原因是实验室不少人有过敏反应，包括花粉过敏。
此前的研究已经发现，主要分布在肥大细胞（mast cell）中的MRGPRX2可以感知包括多聚阳离子化合物和短肽等在内的多种分泌素，引起假性过敏反应。
MRGPRX2是如何识别多聚阳离子化合物和短肽的？这项研究给出了回答。人们已经发现，多种带正电荷的碱性小分子可以激活MRGPRX2。这项研究解析了当这些小分子作用时，MRGPRX2与Gi三聚体复合物的结构。
结果发现：MRGPRX2结合口袋上的两个酸性氨基酸，可以识别小分子上正电荷的碱性基团，从而与小分子结合。此外，研究团队还找到了能够被MRGPRX2识别的短肽的通用序列，含有这一序列的内源短肽和短肽类药物能够激活MRGPRX2、引发瘙痒。
科学家在临床上注意到，某些药物也会激活MRGPRX2受体，引发组织胺的释放，从而诱发瘙痒的副作用。而这个短肽通用序列的发现，为能避免这一副作用的药物的研发提供了重要的理论依据。此外，这项研究还揭示了MRGPRX2独特的激活机制，扩展了人们对痒觉受体家族激活机制的认识。
而在同期发表的另一篇论文中，来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校和加州大学旧金山分校的研究人员同样利用冷冻电镜解析了MRGPRX2的分子结构，并且筛选出了能够抑制MRGPRX2激活的高效拮抗剂。另外，这项研究还对痒觉受体家族的另一个成员MRGPRX4进行了详细的解析。MRGPRX4位于感知痒觉的神经元上，之前的研究已经发现，这个受体被激活时，可以造成肝病胆汁淤积患者的瘙痒症状。
这两项重磅研究首次让我们看见了痒觉受体的真正面目，也为更多关于痒觉的基础研究与药物研发奠定了坚实的基础。相信随着更多后续研究的进行，关于痒觉这种神秘感知的更多谜题也终将被揭开。