发现导致苦味扭曲的表观遗传机制

口中的苦味通常是疾病的症状或副作用，这可能是身体对病原体反应的结果。莫内尔化学感知中心准会员王宏博士及其同事在《iScience》上发表的一项新研究揭示了味觉和免疫功能之间复杂相互作用的机制。

他们的工作还强调了测序工具在研究影响味觉细胞基因表达的表观遗传机制方面的潜力。表观遗传学是研究基因如何以及何时表达，而不是改变遗传密码本身。

除了令人不愉快之外，口腔中或食物中的苦味还会导致食欲不振，这种影响与从普通感冒到癌症等疾病有关。苦味还会影响患者服用某些药物的意愿，尤其是当他们还是年幼的孩子时。苦味受体由 Tas2r 基因编码，这也为口腔和肠道中的细菌和寄生虫提供了重要的防御。然而，这个过程还没有被很好地理解。

在这项研究中，研究小组探索了诱导炎症如何影响这些味觉受体的基因调节。他们使用脂多糖(LPS)(一种诱导炎症的化合物，类似于细菌感染引起的炎症)，发现小鼠对苦味表现出明显的厌恶感。研究小组利用神经记录实验证实，这种厌恶源于小鼠的味蕾，而不是大脑。

王说：“我们的研究有非常明确的数据表明，这实际上是外周水平的变化，而不是大脑深处的变化。”他证实味觉细胞中的基因控制着这种类型炎症的苦味扭曲。

这一发现对于研究疾病的行为方面(例如食欲不振)具有有趣的临床意义。当人们生病时，他们常常不想吃饭。正如其他研究指出的那样，这甚至会影响人类对含糖食品的喜爱。小鼠在生病期间对甜味的偏好也会降低，强迫摄入糖会使它们病情加重。这些结果可能表明具有生物学或进化基础的保护行为。

为了研究苦味反应的潜在基因表达机制，研究小组使用了多种分析方法。实时定量逆转录聚合酶链反应 (qRT-PCR) 显示，大多数 Tas2r 味觉受体基因的反应显着增加，在患病期间的三到五天内基因表达达到峰值。

研究人员还使用转座酶可及染色质单细胞测序分析 (scATAC-seq) 来探索 Tas2r 基因响应 LPS 的表达，这是该方法研究味觉受体基因表达的首次报道实例。LPS 显着增加了许多 Tas2r 基因的可及性，表明该实验中的苦味扭曲是由表观遗传机制引起的，类似于致病细菌影响这些基因的方式。

最后，研究表明，脂多糖诱导的炎症全面影响味觉干细胞的基因表达，表明细胞基因组的“重塑”。这可能会留下表观遗传记忆，使细胞能够更快地对未来的感染作出反应，但也可能对味觉反应产生长期影响。这一发现揭示了为什么癌症治疗和某些慢性疾病会导致口腔中挥之不去的苦味或改变某些食物的 味觉。

味觉受体的这种多样化反应对于研究如何为药物和其他食用健康和保健产品制造更有效的苦味阻滞剂具有潜在的意义。“苦味受体表达谱并不统一，”王说。“如果我们想研究针对个体味觉受体的苦味阻滞剂，我们可能需要考虑这些因素，例如它是否用于病后、生病期间，或者哪种味觉受体基因表达最显着”。

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