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为探究调节味觉偏好的神经和神经化学信号,尤其是神经甾体的作用,研究人员聚焦成年小鼠味觉岛叶皮质(GC)开展研究。结果发现,δ-GABAA受体介导神经甾体敏感的抑制性电流,影响蔗糖敏感性和偏好。该研究揭示了味觉调控新机制。
在日常生活中,我们对美食的喜好各不相同,而味觉偏好是影响我们饮食选择的关键因素。想象一下,为什么有些人对甜食爱不释口,而有些人却兴趣缺缺呢?这背后其实隐藏着复杂的神经生物学机制。目前,虽然大量研究表明味觉皮质(GC)参与了味觉感知、适口性和偏好的过程,但我们对于调节味觉偏好的神经和神经化学信号的了解还十分有限。神经甾体作为一类重要的神经调节物质,其在味觉偏好中的作用尚未被深入探究。在这样的背景下,来自美国石溪大学(Stony Brook University)的研究人员展开了一项重要研究,试图揭开味觉偏好调控的神秘面纱。他们的研究成果发表在《Current Biology》杂志上,为我们理解味觉偏好的神经机制提供了新的视角。
研究人员运用了多种关键技术方法来开展此项研究。在检测受体表达方面,使用荧光原位杂交(FISH)技术来确定 δ-GABAA受体在 GC 中的 mRNA 表达情况,还通过免疫组织化学方法比较该受体在不同神经元类型中的蛋白表达差异。在电生理研究中,利用全细胞膜片钳记录技术,获取 GC 神经元的电生理信号,分析神经甾体对神经元电流的影响。此外,行为学实验采用短暂接触测试(BAT),评估小鼠对蔗糖的偏好变化 。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- δ-GABAA受体的表达模式:研究人员通过 FISH 和免疫组织化学技术发现,δ-GABAA受体在 GC 的多种细胞类型中均有表达,在抑制性神经元中的表达比例高于兴奋性神经元,且在生长抑素(SST)神经元中的表达最高,在锥体神经元中最低。这一结果为后续研究受体功能奠定了基础。
- ALLO 对神经元电流的影响:通过全细胞膜片钳记录,研究人员发现,在急性脑片实验中,浴应用 ALLO 可在部分 GC 神经元中诱发缓慢的强直性抑制电流,并调节自发抑制性突触电流(sIPSCs)的动力学。在兴奋性锥体神经元、SST 神经元和小白蛋白(PV)神经元中,ALLO 的作用存在细胞类型特异性差异,表明 ALLO 对不同神经元的抑制性驱动具有调节作用。
- ALLO 对味觉偏好的影响:研究人员在成年小鼠的 GC 中局部注入 ALLO,利用 BAT 实验评估小鼠对蔗糖的偏好。结果发现,ALLO 显著降低了小鼠对蔗糖的偏好,减少了舔舐次数和自我启动的试验次数,且使蔗糖偏好曲线右移,表明小鼠对蔗糖的敏感性降低。
- δ-GABAA受体在味觉偏好中的作用:研究人员利用基因操作技术,在不同神经元类型中敲低 δ-GABAA受体功能。结果显示,去除抑制性神经元中的 δ-GABAA受体显著降低了蔗糖偏好,而去除锥体神经元中的该受体主要影响蔗糖敏感性,对偏好影响较小。这表明 δ-GABAA受体在维持蔗糖敏感性和偏好中发挥着重要作用,且其作用依赖于神经元的类型。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了神经甾体介导的强直性 GABA 能电流在小鼠 GC 中对成年小鼠甜味敏感性和偏好的调节作用。ALLO 对甜味偏好的影响依赖于 GC 中的 δ-GABAA受体,去除这些受体对甜味偏好和敏感性产生显著影响。这一研究首次直接证明了神经甾体敏感的强直性抑制调节味觉偏好,为理解味觉感知的神经化学信号及其对食物选择和进食行为的影响提供了重要依据。同时,研究还发现 GC 中 δ-GABAA受体的表达模式与其他脑区不同,提示神经甾体对 GC 的调节可能具有独特性,影响更广泛的神经回路兴奋性。此外,研究结果也与之前关于肥胖与味觉感知关系的研究相呼应,为进一步探究味觉偏好与饮食失调等相关疾病的关系提供了方向。
总之,这项研究不仅加深了我们对味觉偏好神经机制的理解,还为未来开发针对味觉相关疾病的治疗策略提供了潜在的靶点和理论基础,具有重要的科学意义和临床应用价值。 】