口中的苦味通常是疾病的癥狀或副作用，這可能是身體對病原體反應的結果。莫內爾化學感知中心準會員王宏博士及其同事在《iScience》上發(fā)表的一項新研究揭示了味覺和免疫功能之間復雜相互作用的機制。
他們的工作還強調了測序工具在研究影響味覺細胞基因表達的表觀遺傳機制方面的潛力。表觀遺傳學是研究基因如何以及何時表達，而不是改變遺傳密碼本身。
除了令人不愉快之外，口腔中或食物中的苦味還會導致食欲不振，這種影響與從普通感冒到癌癥等疾病有關?？辔哆€會影響患者服用某些藥物的意愿，尤其是當他們還是年幼的孩子時。苦味受體由 Tas2r 基因編碼，這也為口腔和腸道中的細菌和寄生蟲提供了重要的防御。然而，這個過程還沒有被很好地理解。
在這項研究中，研究小組探索了誘導炎癥如何影響這些味覺受體的基因調節(jié)。他們使用脂多糖(LPS)(一種誘導炎癥的化合物，類似于細菌感染引起的炎癥)，發(fā)現小鼠對苦味表現出明顯的厭惡感。研究小組利用神經記錄實驗證實，這種厭惡源于小鼠的味蕾，而不是大腦。
王說：“我們的研究有非常明確的數據表明，這實際上是外周水平的變化，而不是大腦深處的變化。”他證實味覺細胞中的基因控制著這種類型炎癥的苦味扭曲。
這一發(fā)現對于研究疾病的行為方面(例如食欲不振)具有有趣的臨床意義。當人們生病時，他們常常不想吃飯。正如其他研究指出的那樣，這甚至會影響人類對含糖食品的喜愛。小鼠在生病期間對甜味的偏好也會降低，強迫攝入糖會使它們病情加重。這些結果可能表明具有生物學或進化基礎的保護行為。
為了研究苦味反應的潛在基因表達機制，研究小組使用了多種分析方法。實時定量逆轉錄聚合酶鏈反應 (qRT-PCR) 顯示，大多數 Tas2r 味覺受體基因的反應顯著增加，在患病期間的三到五天內基因表達達到峰值。
研究人員還使用轉座酶可及染色質單細胞測序分析 (scATAC-seq) 來探索 Tas2r 基因響應 LPS 的表達，這是該方法研究味覺受體基因表達的首次報道實例。LPS 顯著增加了許多 Tas2r 基因的可及性，表明該實驗中的苦味扭曲是由表觀遺傳機制引起的，類似于致病細菌影響這些基因的方式。
最后，研究表明，脂多糖誘導的炎癥全面影響味覺干細胞的基因表達，表明細胞基因組的“重塑”。這可能會留下表觀遺傳記憶，使細胞能夠更快地對未來的感染作出反應，但也可能對味覺反應產生長期影響。這一發(fā)現揭示了為什么癌癥治療和某些慢性疾病會導致口腔中揮之不去的苦味或改變某些食物的 味覺。
味覺受體的這種多樣化反應對于研究如何為藥物和其他食用健康和保健產品制造更有效的苦味阻滯劑具有潛在的意義。“苦味受體表達譜并不統一，”王說。“如果我們想研究針對個體味覺受體的苦味阻滯劑，我們可能需要考慮這些因素，例如它是否用于病后、生病期間，或者哪種味覺受體基因表達最顯著”。
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