星座專家拿諾貝爾獎的故事
諾貝爾獎，星座，和靜脈曲張?
你知道嗎? 34年前，有個亞美尼亞裔年輕人，因為戰火移民美國，為了賺外快念大學，他兼職為亞美尼亞的報紙寫星座運勢專欄。這位星座運勢專家有另外一個專長是分子分物學，精確地說是神經細胞的電生理學，做著做著他最心愛的星座運勢專欄沒有讓他變紅，今年諾貝爾獎生理醫學獎卻因為他在電生理學的成就頒給他。他是帕塔普蒂安教授。
他獲得諾貝爾獎主要的貢獻是發現細胞膜上感受到物理性壓力的受器，其中一種是命名為Piezo的蛋白質。Piezo這類的蛋白質在演化上已經出現很久，在果蠅基因裡就找得到。在人類跟其他哺乳類動物有兩個，分別由Piezo1跟Piezo2兩個基因所負責。於2012年在自然期刊上，帕塔普蒂安教授的研究團隊發表果蠅DmPiezo蛋白跟老鼠的Piezo1是以寡聚體(hemophilic oligomer)的形式形成離子通道，不論壓、拉、或扯表現Piezo蛋白的細胞細胞膜，都會活化Piezo離子通道，讓正離子流進細胞內。
Piezo好難唸，它是啥
Piezo這個字根，我們查wikipedia，叫做「壓電」。piezoelectricity意指機械能和電能互換的現象，大自然裏的材質，氧化鋅，氮化鋁，鈦酸鋇，這些材質都會因為外來的機械力而產生電壓。生物體也靠類似的機制，感知外界的變化。
那PIEZO1這個基因，怎麼會跟靜脈曲張扯上關係?
靜脈曲張又稱靜脈瘤，管壁擴張成囊狀，造成血液滯留、甚至發生血栓的病症。小腿水腫痠痛。皮膚外觀上，輕微的先冒出蜘蛛網狀的血管，嚴重的變成蚯蚓狀彎曲盤繞的青筋。隨著病情發展，足踝皮膚還可能因為長期缺氧而變色，甚至潰瘍。今年美國Regeneron Genetics Center利用英國生物資料庫 (沒錯，又是英國生物資料庫) 45萬人的全外顯子定序結果 (Whole exome sequencing) ，發現如果在PIEZO1基因中，帶有編號 rs61745086的變異點, 產生PIEZO1-Pro2510Leu變異蛋白, 可以降低發生靜脈曲張的機會，勝算比來到0.69，換成白話來說約莫減少30%產生靜脈曲張的機會。雖然目前還沒有進一步實驗，佐證PIEZO1-Pro2510Leu變異蛋白真的可以減緩、如何減緩靜脈曲張，可是之前同一團隊在2020年用5萬人的全外顯子定序結果，發現如果在PIEZO1基因中，帶的是功能喪失的變異點，產生靜脈曲張的勝算比增加到4.9，也就是說高出約5倍的機會。綜合PIEZO1基因上有增加也有減少靜脈曲張的變異點的證據，幾乎就可以肯定PIEZO1蛋白具有維持下肢靜脈正常管徑大小的生理功能。
傳統靜脈曲張產生的理論是說靜脈阻塞或瓣膜閉鎖不完全，造成近端的靜脈內壓增加，逐漸讓靜脈管腔越來越大，越來越垮。現在知道靜脈內膜細胞膜上的PIEZO1離子通道是防止靜脈曲張的分子，加上在PIEZO1喪失功能的異型合子動物的研究中，發現喪失部分PIEZO1功能後，內膜細胞變成圓形對稱的型態，無法沿著血流方向發展出細長極化的型態，暗示正常狀態下，PIEZO1負責感受血流對內膜細胞膜拉扯的力量，造成鈣離子流進內膜細胞，讓內膜細胞沿著血流方向維持細長極化的型態，說不定能不能讓內膜細胞保持沿著血流方向極化的功能，才是決定靜脈管腔會細長還是變大的關鍵，疾病早期，帶有PIEZO1功能喪失的變異點的人，下肢靜脈的內膜細胞錯亂，往不是血流方向增加表面積，才造成靜脈管腔直徑變大。附帶一提最近的研究發現PIEZO1也表達在腎臟的小管表皮細胞膜上，PIEZO1功能喪失的基因變異可能導致腎小管往不是尿液流向增加表面積，而變成多囊性腎病，跟靜脈曲張似乎有互相呼應的旨趣。
Reference
https://www.setn.com/News.aspx?NewsID=1008495
