生物学家发现了一种蛋白质,它可能是造成幻觉般的苦味的原因
最近審查:30.06.2025
生物学家发现了一种能够阻断苦味分子信号的蛋白质。如果味觉细胞缺乏这种蛋白质,动物和人类就无法摆脱这种令人不快的余味。科学家们确信,这种抗苦味分子的缺失可能是造成苦味幻觉的原因。
味蕾不仅仅是用来享受食物的。味觉是获取食物质量、安全性和营养价值信息的途径之一。肺和肠也能感知味觉。但它们并非需要这些感觉来认知,而是为了刺激食欲和顺畅呼吸。
人类和其他哺乳动物能够识别甜味、辛辣味、苦味、咸味和酸味。“当你喝奎宁水时,奎宁分子会‘激活’味觉细胞,并开始向大脑发送奎宁水是苦味的信号。”美国研究中心的科学家写道。他们解释说,大脑感知苦味和其他味觉的机制已被充分研究,其中没有空白点。但当苦味食物不再刺激大脑时,这些被激活的信息细胞是如何“关闭”的,目前尚不完全清楚。
生物学家解释说,味觉细胞的激活与细胞质(细胞内容物的液体部分)中钙离子(Ca 2+ )浓度的升高有关。为了使大脑停止“感受”味觉,钙离子必须离开味觉细胞的细胞质。
莫奈尔化学感觉中心的分子生物学家黄立泉和他的同事们决定探究味觉细胞清除钙离子的机制。他们发现,识别苦味的受体中Serca3蛋白的含量过高。
“这种分子是内膜钙离子ATP酶(SERCA)家族的成员。它通过将钙离子强行挤入被称为内质网的细胞内膜网络来‘没收’钙离子,”生物学家在今天发表于《公共科学图书馆·综合》(PLoS ONE)的一篇论文中写道。为了测试Serca3是否真的能阻止苦味信号,科学家们构建了缺乏这种蛋白质基因的小鼠(Serca3-KO小鼠)。
在实验中,小鼠尝试了五种味觉组的食物化学物质溶液。为此,研究人员让小鼠连续48小时饮用蒸馏水和其中一种味觉化学物质(糖、盐、奎宁等)的溶液。两天后,小鼠休息几天,之后笼子里再次出现了装有蒸馏水和另一种味觉化学物质溶液的饮水碗。实验期间,科学家测量了小鼠的饮水量,并监测了小鼠的行为。
事实证明,缺乏Serca3蛋白的小鼠比正常动物对苦水的厌恶感更强烈、持续时间更长。它们打喷嚏和吐痰的次数更多,并且远离水碗的时间更长。“这是因为它们感受到苦涩的余味太久了,”科学家们解释他们的观察结果。
生物学家指出,对苦水的厌恶不仅体现在行为上。实验小鼠的舌咽神经对苦水的反应比对照组动物更强烈。生物学家并未发现咸味和酸味化学物质方面有任何显著差异。但他们注意到,Serca3-KO小鼠对甜味和辣味的敏感性发生了变化。后来发现,这些变化与一种相关化合物——Serca2蛋白——的代偿性出现有关。顺便说一句,对苦味感知增强的人,对甜味和辣味的味觉也会发生变化。
“我们的研究结果解释了为什么人们对味觉的感知存在差异,”该研究的作者总结道。“虽然这是一项基础性工作,但也具有实际意义。例如,我们有可能为那些体验幻觉味觉的人研发药物。”