為什麼薄荷會讓人感到「冰涼」？
薄荷糖帶來的冰涼感，其實是透過人體一種能感知「冷」的感受蛋白。然而它究竟如何運作，先前一直缺乏明確的結構證據。最近，杜克大學（Duke University）的科學家終於首次捕捉到人體之冷覺感受蛋白的高解析度影像，揭示薄荷如何使人產生冰涼感。成果已於近期在國際生物物理學會的年度大會上發表，為理解冷覺之感知提供了重要線索。
微型溫度感測器：TRPM8 離子通道蛋白
研究聚焦在一種名為 TRPM8（Transient Receptor Potential Melastatin 8）的離子通道（ion channel）蛋白。TRPM8 位於感覺神經元（sensory neurons）的細胞膜上，這些神經分布在皮膚、口腔以及眼睛等部位，負責將外界刺激轉換成神經訊號。杜克大學博士後研究員Hyuk-Joon Lee 形容，TRPM8 就像人體的一個「微型溫度感測器」。當環境溫度下降至約攝氏 8 至 28 度時，TRPM8 通道會開啟，讓離子進入細胞。這種離子流動會啟動神經訊號，並傳送至大腦，於是人們就會感覺到「冷」。
薄荷的「欺騙」作用
有趣的是，TRPM8 並不只對溫度敏感，也會被某些化學物質啟動。薄荷的主要成分薄荷醇（menthol）就是其中最典型的一種。當薄荷醇接觸到口腔或皮膚時，會與 TRPM8 蛋白結合，進而誘導離子通道打開。此時既使溫度不低，神經系統仍會觸發與低溫相同的訊號。換句話說，薄荷「欺騙」了人體的冷覺感測系統，使大腦誤以為接觸到了冰冷物體。這也是為什麼薄荷糖、薄荷牙膏或含薄荷成分的護膚品，都會帶來清涼感。
低溫與薄荷為何都能打開同一個通道？
為了進一步釐清 TRPM8 的運作機制，研究團隊使用先進的「冷凍電子顯微鏡」（cryo-electron microscopy）技術，以極低溫快速凍結蛋白質，並利用電子束拍攝其結構，觀察 TRPM8 在不同狀態下的形狀變化。
研究人員成功捕捉到 TRPM8 從「關閉」到「開啟」的多個結構瞬間。結果顯示，低溫與薄荷醇其實是透過不同路徑啟動通道。低溫主要影響蛋白的「孔道區域」（pore region），使其結構發生改變而打開通道；薄荷醇則先結合到另一個位置，誘發蛋白形狀改變，才進一步導致孔道打開。此外，當低溫與薄荷醇同時存在時，TRPM8 的通道會更容易開啟。這也是薄荷產品在冷空氣中會讓人感到特別清涼的原因。
冷覺在分子層次究竟如何發生，是感覺生物學（sensory biology）數十年來的重要課題之一。這項研究首次以蛋白質結構之變化，說明人體如何整合「物理溫度」與「化學訊號」進而產生清涼的感覺。未來若能進一步設計更精準的藥物調控此通道，或許能幫助開發新型的止痛或眼科藥物。這看似簡單的「涼感」，其實背後隱藏著人體感覺系統極為精密的分子機制。
（首圖來源：Unsplash）