Science：破譯味覺的密碼

日期：2013-06-18 09:17:36

鹽是生活中不可或缺的調味品，不過鹽放得太多也讓人無法下咽。當食物中的鹽分過量時，舌頭和大腦就會做出反應，讓我們停止進食，以免過量的鹽分對身體造成危害。

Johns Hopkins大學和加州大學的研究人員在果蠅中發現，兩種不同類型的味覺感受細胞發出競爭性的信號，控制果蠅對鹽分的反應。其中一種細胞吸引果蠅進食含鹽食物，另一種則排斥鹽分攝取。這項研究于六月十四日發表在Science雜志上。

“機體中的許多關鍵活動需要鈉才能進行，例如肌肉活動和腦細胞的相互交流，但鈉離子過量也會引發心臟病等健康問題，”文章的第一作者Yali Zhang博士說。他介紹道，為了維持健康，人類和動物傾向于攝取含鹽量較低的食物，避開含鹽量高的食物。

為了解析機體內的相關機制，Zhang博士與Craig Montell教授等人合作，對果蠅長而卷曲的喙進行了深入研究，這一器官相當于果蠅的舌頭。這項研究主要針對的是喙上的毛發狀感受器，這種感受器相當于果蠅的味蕾。

此前有研究顯示，果蠅具有不同類型的感受器，一種讓果蠅受到某些味道的吸引，而另一種則令果蠅對一些味道產生排斥。Zhang博士用不同濃度的鹽水接觸感受器，并通過同樣的電極來檢測不同感受器所發出的電信號，以此分析感受器對鹽分的應答。

研究人員發現，在一個臨界點以下，隨著鹽濃度的增加，吸引型感受器發出的電信號會越來越強。但超過這一臨界點之后，鹽濃度繼續升高會導致吸引型感受器的電信號減少。與此相反的是，隨著鹽濃度的升高，排斥性型感受器給出的電信號越來越強。

研究顯示，吸引型和排斥型感受器中的味覺感受細胞處于競爭之中，這樣的競爭決定果蠅是繼續進食，還是離開去尋找更美味的食物。在鹽濃度較低的情況下，吸引型信號會壓倒排斥型信號，告訴果蠅食物“可口”。但在鹽濃度高的情況下，排斥型信號占據優勢，告訴果蠅食物“很難吃”。

為了進一步驗證這一結論，研究團隊給Ir76b基因引入突變，他們認為該基因編碼的蛋白參與了吸引型感受器的活動。研究顯示，這一突變使果蠅避開原本可口的低鹽量食物。這是因為，Ir76b突變影響了吸引型感受器的應答，使排斥型感受器勝出。

研究人員發現，Ir76b蛋白是一個通道，允許鈉離子進入感受器中的味覺細胞。絕大多數的通道蛋白，需要特定化合物或者特定環境改變才能開啟。而Ir76b蛋白通道是始終打開的，意味著鈉離子能夠在任意時間，進入細胞發動電信號。“與絕大多數細胞相比，味覺感受細胞外的局部鈉離子濃度要低得多，因此并不需要關閉通道，來避免受到過量鈉離子的危害。” Zhang博士說。

鈉離子攝入是所有動物都需要應對的問題。雖然從組成來看，動物的味蕾與昆蟲的感受器并不相同，但研究人員認為上述競爭機制也適用于動物的的鹽味感知。Zhang博士指出，確定人類的低鹽感受器，可以幫助人們控制鈉離子攝入。