本期為大家?guī)淼挠嘘P味覺的研究進展，希望讀者朋友們能夠喜歡。

1.你的唾液能夠讓食物變得更美味?

大多數(shù)人都熟悉什么叫做“后天的味道”，當然是以比喻的形式。但是從科學角度來說：什么是“后天的味道”呢?“通過改變你的飲食習慣，你可能會改變你曾經(jīng)嘗過味道的食物的味道體驗，”來自普渡大學的食品科學家Cordelia A.解釋說。

雖然我們可能經(jīng)常認為唾液是幫助我們吞咽食物的東西，但它并不是簡單的口腔潤滑劑。

人類唾液大約99.5%的成分是水，但還存在重要的混合物分子，有助于消化食物并保護我們的牙齒，甚至可以為我們帶來味覺體驗。其實最后一部分作用才是關鍵。我們的唾液腺釋放的蛋白質被認為能夠與食物中的味覺相關化合物結合，也能夠與口腔中的味覺受體細胞結合。問題是，那些蛋白質的表達量不是恒定的。以前對大鼠的研究表明，當給動物喂食苦味食物時，這些味覺相關蛋白質在嚙齒動物唾液中的表達量發(fā)生了改變。當?shù)鞍踪|發(fā)生變化時，大鼠的攝食行為也會發(fā)生變化。它們能夠吃更多的苦味食物，這不僅僅是一種心理適應，也是一種生理的改變。“如果我們可以改變這些蛋白質的表達，也許我們可以使'壞'味道，像苦味和澀味，更弱，”該研究的作者們解釋道。

為了找到答案，作者等人對64名志愿者進行了感官評估測試，這些志愿者每天必須喝三次苦味的巧克力杏仁奶，每周三次，然后評估味道。

與他們之前在嚙齒動物水平的研究非常相似，實驗結果表明志愿者對苦味和澀味的評分隨著時間的推移而降低。此外，他們的唾液構成也發(fā)生了變化，實驗過程中觀察到參與者的唾液中富含脯氨酸的蛋白質(可以與牛奶中的苦味和/或澀味化合物結合)的水平增加。

“我們認為身體適應減少這些苦味化合物的負面感覺，”作者說到，“唾液改變了味道，反過來改變了飲食選擇。”

這是早期，但研究人員想要了解更多關于這里發(fā)生的事情，看看食物中哪種特定化合物引起我們唾液蛋白的變化，并調查我們的味蕾適應新的需要多長時間，不喜歡的味道。

基于這一結果，研究人員建議，這些蛋白質可以被分離并作為單獨的食品添加劑食用，以幫助食客堅持健康的選擇。

2.PLoS Biol：肥胖還能夠讓味覺變得遲鈍?

doi.org/10.1371/journal.pbio.2001959

此前研究已經(jīng)表明體重增加會降低機體對食物的味覺靈敏度，隨著體重的減輕嗅覺又能夠得到恢復。然而，其中的內在機制一直不夠清楚。在最近發(fā)表在《PLOS biology》雜志上的一篇文章中，來自康奈爾大學的研究者們發(fā)現(xiàn)肥胖引發(fā)的炎癥反應能夠降低小鼠舌頭上的味蕾的數(shù)量。

每一個味蕾中含有大約50-100個細胞，總共分為三種不同類型，每一種都負責感受不同類型的味道(酸甜苦咸鮮)。味蕾細胞的生命周期只有10天，而且能夠快速更新?lián)Q代。為了研究肥胖對味蕾細胞的影響，研究者們給小鼠思維了高脂飼料。結果顯示，食用高脂飼料導致小鼠肥胖后會使得其味蕾數(shù)量低于對照小鼠，而每個味蕾中不同類型的細胞的分布以及大小則沒有變化。

味蕾細胞的更新?lián)Q代是是由細胞程序化死亡，也就是細胞凋亡，以及特殊的味蕾前體細胞的分化介導的。然而，研究者們發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠味蕾中細胞凋亡的比例更高，而味蕾前體細胞的數(shù)量則明顯下降，這揭示了味蕾數(shù)量降低的原因。對肥胖耐受的小鼠在接受高脂飼料飼喂之后則不會出現(xiàn)上述癥狀，表明脂肪組織的堆積，而非攝入，是導致味蕾數(shù)量降低的原因。

此前研究表明肥胖會伴隨慢性炎癥反應的發(fā)生，這是由于脂肪組織能夠分泌促炎性因子。作者們認為高脂飲食會提高TNF-a的分泌量，而該因子分泌受限的小鼠則不會出現(xiàn)味蕾數(shù)量下降的現(xiàn)象。反之，向舌頭中注射TNFa則能夠在體重不變的前提下導致味蕾數(shù)量的下降。

3.PNAS：科學家們找到幫助人類感受味道的關鍵蛋白

DOI: 10.1073/pnas.1718802115

我們究竟是如何識別糖類的甜味，以及咖啡的苦味的?熏肉與熟肉的區(qū)別又是如何得出的呢?

直到如今，許多科學家們都認為一種叫做TRPM5的蛋白是區(qū)分這些味道的關鍵。當將TRPM5從人的味覺細胞中去除之后，他們則不再能夠品嘗出甜味、苦味或者咸味的食物了。

而最近一項研究結果則對這一已有觀念發(fā)起挑戰(zhàn)。根據(jù)最近發(fā)表在《PNAS》雜志上的一篇文章，作者們發(fā)現(xiàn)了另外一種叫做TRPM4的蛋白質對于味覺系統(tǒng)的重要性。

在這項研究中，作者給TRPM4完好的小鼠飼喂糖水、咸味食物以及苦味食物，此外，他們還在缺陷型小鼠中進行了相同的處理。結果顯示，缺乏這類蛋白的小鼠難以區(qū)分天、咸以及苦味。

“我們的研究表明味覺系統(tǒng)的調控是存在冗余性的”，該研究的首席科學家，來自Buffalo大學的副教授Kathryn Medler說道：“由于味覺系統(tǒng)對于我們的存活十分重要，如果嘗不到苦味，那么將有可能誤食一些有毒有害的東西”。

與TRPM5類似，TRPM4也是一種離子通道蛋白。當舌頭品嘗到甜味、苦味以及咸味的食物是，離子通道會被打開，進而產(chǎn)生電信號輸送到大腦中，告訴我們究竟是什么味道。

作者等人發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)味覺細胞中兩類受體都存在的情況下，小鼠對味道的敏感度最高，而當去除任意一個蛋白之后這一敏感度就會明顯下降。兩個蛋白都不存在的情況下小鼠則不會感受到任何味道。

盡管這一研究是在小鼠體內完成的，但這一發(fā)現(xiàn)同樣適用于人體。由于上述兩類蛋白質同樣存在于人的味覺細胞中，因此TRPM5或許對于人類的味覺感知同樣重要。

4.Neuron：第六種味覺—新研究促進關于“鈣的味覺”的科學理解

DOI: 10.1016/j.neuron.2017.11.038

鈣是一把雙刃劍。過多或過少攝入這一必須元素所帶來的危險性相當，無論在人體還是小鼠還是果蠅中都會對健康帶來不利影響。

因此，對鈣的感知是重要的。雖然它不能歸入已知的舌頭受體能分辨的五種味覺--甜，酸，咸，苦和鮮味，但是人類能嘗出它的味道，并描述為微微的苦和酸味。

最近，一項來自美國加州大學圣芭芭拉分校和韓國的合作者的新研究表明，果蠅(Drosophila melanogaster)中還存在鈣的味覺。該團隊還在這些模式生物里發(fā)現(xiàn)了一種嘗出鈣味所必需的獨特的味覺受體神經(jīng)元(GRNs)。令人驚訝的是，雖然已知鈣對維持生命是必需的，但果蠅對低鈣似乎并不在意，卻對高水平的鈣表現(xiàn)抗拒。相關成果發(fā)表在Neuron期刊上。

"我們想要理解用于對食物中鈣的存在做出反應的潛在機制，" UCSB分子、細胞與發(fā)育生物學和神經(jīng)學教授、本文高級作者 Craig Montell說。"我們不僅鑒定出了味覺神經(jīng)元，還發(fā)現(xiàn)了三個對鈣的感知十分重要的受體蛋白。事實上，去除其中任何一個因素都足以讓我們做一個有趣的生存實驗了。"

研究者們在培養(yǎng)皿的一邊只放果糖，另一邊放上包含糖和高濃度的鈣的混合物。正常果蠅會拒絕高鈣的一邊，而只食用純糖從而得以生存。突變體果蠅--它們體內這三種新發(fā)現(xiàn)的GRNs中的任意一個被移除--則無法區(qū)分培養(yǎng)皿的兩邊。結果，他們攝入了足以導致生存威脅的劑量的鈣，并最終死亡。

"原來，果蠅并沒有感知低鈣量的機制，雖然鈣對它們是有益的，但是它們會努力地防止攝入過多的鈣，" Montell解釋說。

"令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)對鈣的回避是通過兩個機制發(fā)生的。第一個機制是一類獨特的GRNs的激活，與那些感知苦味分子的不同，它們激活后能產(chǎn)生一個停止食用信號。另一個機制是，鈣會抑制由糖激活的GRNs，"他補充道。"在人類中，高鈣與很多疾病相關，甚至能威脅生命。我們的結果表明，在廣泛的動物群體(包括人類)中，對鈣的味覺感知或許是一個拒食劑的作用。"

5.Nature：揭示味覺系統(tǒng)將味道信息從舌頭傳遞到大腦的機制

doi:10.1038/nature23299

在一項新的研究中，美國哥倫比亞大學的Charles Zuker和同事們通過研究小鼠舌頭上的檢測苦味的細胞和檢測甜味的細胞，梳理出味覺系統(tǒng)如何自我建立連接。這些結果揭示出細胞如何不斷地重新建立連接來保持味覺正常運行，從而允許味道信息從舌頭傳遞到大腦。相關研究結果于2017年8月9日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Rewiring the taste system”。

論文第一作者、Zuker實驗室博士后研究員Hojoon Lee說，檢測甜味、苦味、咸味、酸味和鮮味(umami)的能力是天生的。他說，“我們生來就討厭酸味或苦味，喜歡甜味。”

盡管可能看起來味覺僅是一種愉悅或輕度惡心的問題，但是這些反應是存活的關鍵，特別是對其他的動物而言。甜味能夠標志著營養(yǎng)豐富的食物，而苦味能夠標志著致命的毒藥。

對如此重要的任務而言，味覺系統(tǒng)具有顯著高的細胞周轉率。舌頭上的檢測味道的細胞就像是一串圣誕燈，不斷地死掉和被替換。這些細胞被稱作味覺受體細胞(taste receptor cell)，位于味蕾上，僅存活大約兩周的時間，這意味著干細胞需要持續(xù)地產(chǎn)生新的味覺受體細胞。

Zuker說，這些味覺受體細胞較短的壽命產(chǎn)生一種難題：在如此高的細胞周轉率下，這種味覺系統(tǒng)如何可靠地完成它的任務?要讓這種味覺系統(tǒng)發(fā)揮作用，味蕾中的細胞與神經(jīng)元之間的連接每次必須正確地重新建立。Zuker說，“如果不能夠正確地連接，那么這將觸發(fā)錯誤的行為反應。”但是這種味覺系統(tǒng)如何完成這一壯舉是個謎。

Lee說，“本質上，人們對這種味覺系統(tǒng)的神經(jīng)連接知之甚少。”利用復雜的遺傳學技術和單細胞功能性成像，Zuker、Lee和同事們通過基因改造，培育出具有混亂的味覺系統(tǒng)的小鼠。隨后，他們觀察了苦味受體細胞與甜味神經(jīng)元或者甜味受體細胞與苦味神經(jīng)元之間如何錯誤地建立連接。

每種味覺受體細胞檢測這5種味道中的一種。當一種味覺受體細胞檢測到一種化學味道時，它就立即發(fā)揮作用。這種活性就被剛好位于小鼠耳朵后面的神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元(ganglion neuron)捕捉到。這些神經(jīng)元將來自舌頭的味道信息發(fā)送到大腦中。

為了找出神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元如何發(fā)現(xiàn)和重新連接正確的新產(chǎn)生的味覺受體細胞，Zuker、Lee和同事們著重關注苦味和甜味。利用一種被稱作RNA測序(RNA-seq)的方法，他們發(fā)揮兩種分子可能作為關鍵性信號發(fā)揮功能。檢測苦味的味覺受體細胞(即苦味受體細胞)產(chǎn)生一種被稱作SEMA3A (Semaphorin 3A)的分子，而檢測甜味的味覺受體(即甜味受體細胞)細胞大量地產(chǎn)生一種被稱作SEMA7A (Semaphorin 7A)的分子。已知這兩種分子有助正確地建立神經(jīng)回路。

接下來，這些研究人員利用突變小鼠開展測試，在這種突變小鼠中，檢測苦味的味覺受體細胞缺乏SEMA3A。大多數(shù)神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元通常與檢測苦味的味覺受體細胞建立連接。但是，在缺乏SEMA3A的情形下，之前的苦味神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元擴大它們的技能，與其他類型的味覺受體細胞建立連接。他們發(fā)現(xiàn)，將近一半的苦味神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元也對甜味、鮮味和咸味作出反應。

更多的混亂發(fā)生了。當小鼠經(jīng)過基因改造使得它們的甜味受體細胞和鮮味受體細胞(而不是期待的苦味受體細胞)表達苦味信號SEMA3A時，這些在正常條件下對苦味作出反應的神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元如今也對甜味作出反應。這些小鼠的行為反映了這種混亂。它們很難區(qū)分開淡水和添加苦味化學物奎寧的水。

當利用經(jīng)過基因改造讓檢測苦味的味覺受體細胞表達甜味信號SEMA7A時，這些研究人員也取得類似的結果。通常對甜味作出反應的神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元如今也開始檢測苦味。

這些結果證實新生的味覺受體細胞中的特定化學信號能夠引導合適的神經(jīng)細胞靠近它們，從而建立導致合適的味覺產(chǎn)生的細胞連接。Zuker說，“當新的味覺受體細胞產(chǎn)生時，它們提供合適的指令來建立合適的連接。”

這些實驗室在小鼠體內開展的，不過鑒于人類和小鼠味覺系統(tǒng)存在著較高的類似性，Lee猜測這些結果可能也適用于人體。通過揭示這種味覺系統(tǒng)如何持續(xù)地自我重建，這項研究可能導致人們更加深刻地理解這些味覺是如何組裝和建立連接的，以及它們的信息如何到達大腦。

6.除了酸、甜、苦、鮮、咸，人類還存在“第六味覺”!

doi: 10.1093/chemse/bjw088

科學家們最近發(fā)現(xiàn)了人類能夠識別的第六種味道，這種特殊的味道來自于一種富含碳水化合物的食物。

這一發(fā)現(xiàn)不僅首次在味覺列表中增加了新的成員(以后的五種味道分別為：甜、咸、苦、酸、鮮)，而且?guī)椭忉屃宋覀優(yōu)槭裁聪矏酆矸鄣氖澄铩?/p>

"我認為這一發(fā)現(xiàn)能夠解釋人們喜愛復雜碳水化合物食品的原因"，該研究的首席作者，來自俄勒岡州立大學的Juyun Lim說道。

"糖類的甜味在短期內的確能夠讓人滿足，例如，如果給你巧克力與面包的話，你可能更愿意吃巧克力。但如果作為大量的攝入的話，人們更愿意選擇面包而非巧克力"。

Lim等人招募了22名志愿者，并讓他們嘗試了含有不同碳水化合物的漿水，并要求記錄不同飲品的味道的排名。

"他們將其稱為'漿'味，即淀粉含量多的意思"。

之后，這些參與者被要求服下能夠特異性阻斷舌頭上甜味受體的藥物或一類能夠阻斷降解長鏈碳水化合物的酶類活性的化合物，并再次進行品嘗。

結果顯示，即使接受了上述處理，志愿者們還是能夠感受到"漿"味的存在，這說明人類的舌頭中存在著能夠直接識別碳水化合物的受體。

這一結果同時解釋了人們?yōu)槭裁雌珢凼秤酶缓妓衔锏氖澄?，例如面包與米飯。

隨著這一假說的建立，研究者們希望能夠鑒定出特異性識別碳水化合物的受體，并精確鑒定這第六種味覺。

當然，不管這一新的味覺能否最終成為味覺名單上的正式成員，我們需要明白：目前我們對自己的味覺還知之甚少。希望有一天我們能夠對這一領域有完全的認識。

相關結果發(fā)表在《Chemical Senses》雜志上。