Cell Reports|中山大学王巧平课题组发表最新研究成果-食物影响甜味味觉的神经分子调控机制

人天生喜爱甜味，对甜味有强烈渴求。全球每年消耗糖约2亿吨及人工甜味剂140亿美元用于满足人对甜味的巨大需求。甜味影响食物摄取，因而对能量代谢产生重要影响，甜味味觉失调可导致肥胖或者厌食症。人的甜味敏感性不是固定的，而是随着环境和机体生理状态而改变。研究显示食物可改变人的甜味敏感性，但其机制尚不清楚。

中山大学药学院（深圳）王巧平课题组长期从事甜味及甜味剂在能量代谢中的作用研究，2016和2017年王巧平揭示了甜味剂导致能量代谢异常的新机制，并提出了甜味与能量偶联的新观点，确定了甜味味觉在能量代谢中的作用【1-2】。近年来，王巧平课题组一直在从事甜味味觉的研究，主要研究甜味敏感性变化的神经分子调控机制。

由于饮食的不同，不同地域的人的甜味的敏感性具有很大的差异。研究发现高脂肪食物和高糖食物可降低甜味敏感性【3】，而无甜味食物则增加甜味敏感性【4】。然而，食物影响甜味敏感性的机制尚不清楚。一个重要的科学问题：食物是如何改变甜味敏感性？

王巧平研究组最近在Cell reports上发表文章 PGC-1a controls sucrose taste sensitization in Drosophila ，首次揭示了食物导致甜味敏感性增加的神经分子机制，为深入理解食物如何改变甜味敏感性提供新的思路。

这项最新研究以模式生物果蝇作为研究对象，果蝇与人一样，天生喜爱甜味，并具有与人相似的甜味感受系统。研究发现不同的食物对果蝇甜味敏感性具有不同的影响：高糖食物降低食物的敏感性，而无甜味食物和蛋白限制食物增加甜味敏感性，这一发现与人的研究结果一致，表明在果蝇及人中存在保守的机制调控食物对甜味敏感性。

该研究详细研究了无甜味食物是如何导致甜味敏感性增加的机制，发现甜味敏感性的增加不是由于饥饿或者机体代谢状态改变所引起的。蛋白组学揭示无甜味食物可显著上调甜味神经元内的巴胺受体信号通路及下游的cAMP-PKA-CREB信号通路，并通过甜味敏感性测试实验证实了这些通路是甜味敏感性增加的必要信号通路，而单独通过遗传学方法激活CREB信号通路，可以达到无甜味食物的作用效果。同时，研究还发现蛋白限制饮食也通过cAMP-PKA-CREB信号通路来增加甜味敏感性，由于cAMP-PKA-CREB是学习记忆关键信号通路，表明甜味神经元对食物甜味具有某种记忆功能。此外，研究还发现寿命延长信号分子PGC-1a在甜味敏感性增加中起着重要作用，其可能位于CREB信号通路的下游，暗示甜味敏感性与衰老相关，而之前研究表明甜味感受与寿命延长密切相关。

图1. 无甜味食物通过DopR-cAMP-PKA-CREB信号通路及PGC-1a增加甜味敏感性。

该工作揭示了多巴胺信号通路，cAMP-PKA-CREB信号通路和转录共激活因子PGC-1a共同参与了调控食物导致的甜味敏感性的增加，从而提示甜味敏感性变化的机制可能与学习记忆及衰老的生理功能相关。

本研究由国内外多个研究单位合作完成，中山大学作为第一完成单位，王巧平教授为该论文第一作者和共同通讯作者，悉尼大学Greg Neely教授作为共同通讯作者，悉尼大学的David E James教授和Stephen J Simpson教授；Garvan医学研究员的Herbert Herzog教授及石雁川研究员参与了部分工作 。

原始论文：

DOI:10.1016/j.celrep.2020.03.044

王巧平课题组官网：http://yxysz.sysu.edu.cn/wangqpgroup/zh-hans

参考文献：

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Wang, Q. P., Simpson, S. J., Herzog, H. & Neely, G. G. Chronic Sucralose or L-Glucose Ingestion Does Not Suppress Food Intake. Cell Metab 26, 279-280, doi:10.1016/j.cmet.2017.07.002 (2017).

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