吃货生物学 | 吃对了东西,肠子会高兴

作者: 浙大学术委员会

来源: 求是风采 浙大学术委员会

发布日期: 2018-11-01

浙江大学生命科学研究院的博士生杨哲在果蝇体内发现了一束感受鲜味的神经,从肠道直通大脑。这一发现揭示了果蝇的“味蕾”在肠子里,并可能引发对人类味觉机制的新思考。

有句广告语说,好吃你就多吃点。浙江大学生命科学研究院的博士生杨哲在果蝇世界观察到了这一现象,他顺藤摸瓜,在果蝇体内发现了一束感受鲜味的神经,从肠道直通大脑。原来,果蝇也能尝鲜,并且它的“味蕾”在肠子里。

鲜,是人类继先甜、咸、酸、苦之后发现的第5种味觉。味觉能够帮助我们找到对的食物。味蕾一旦发现食物中有氨基酸,便会向你报告:“鲜”!味精的主要成分谷氨酸就是一种氨基酸。而香菇的鲜来自于核苷酸GMP。绝大多数哺乳动物都有尝鲜的本领,但对于昆虫的味觉机制,人类还知之甚少。

果蝇能感知鲜味吗?浙大生研院的王立铭课题组就是从这个好奇开始研究的。他们制作了不同成分的食物来喂食果蝇。“在实验中,果蝇可以选择吃或者不吃。”博士后黄锐发现,对于含有氨基酸的食物,果蝇食欲明显提升,比其他食物多吃50%甚至一倍。

“果蝇体内或许确实存在一套鲜味感受机制。”王立铭说,课题组通过遗传学筛选,在果蝇大脑中解析出6个DH44神经元,正是它们执行着感知鲜味的功能。王立铭说,“这6个神经元非常特别,它们的轴突一直延伸到了果蝇的肠子里,而并不在嘴巴或者其他地方。这让我们非常惊讶。”

果蝇的大脑中一共有10万个神经元,这6个DH44神经元集中分布果蝇在大脑的中轴线上。课题组通过钙成像技术,观察到了它们的工作状态:当果蝇取食含有氨基酸的食物时,这6个神经元就兴奋起来,而吃别的东西时,6个神经元则表现平静。

科学家为什么要关心果蝇的味觉,原因之一是:味觉是我们理解大脑的一把钥匙。杜克大学-新加坡国立大学医学院脑科学家谢伯让写过一本《大脑简史》,他在书中说,大自然的生物在觅食、逃命、繁衍的过程中,味觉是化学侦测能力的重要方面。

课题组发现,当果蝇的肠子“尝”到鲜味,它不但向大脑报告,同时也更卖力地干活。当DH44神经元活跃时,果蝇的“肠动力”也提升了。“肠道蠕动得更快,这样会让果蝇吃得更多。”这便是果蝇脑-肠一体的联动机制。

加州大学河滨分校的Anupama Aahanukar也是一位用果蝇研究味觉机制的科学家。她读到王立铭的文章,在撰写Highlight文章时表达了“脑洞大开”感受,在文章的结尾,她提出了一连串值得生物学家进一步探究的问题,比如,这DH44神经元还能感受其他营养成分吗?这个脑-肠回路和其他的味觉通道如何协作呢?她评论道,果蝇脑-肠神经回路的发现,将成为解答这些问题的起点。

UUID: 2afc83fa-4ecd-4206-978e-99789931c359

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/环球科学公众号-pdf2txt/2018/2018-11-01_吃货生物学吃对了东西,肠子会高兴.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0035 元