果蠅的答案:碰到好吃的,人為什麼會停不住嘴

2018-11-07 07:22 |錢江晚報

有句廣告語說，好吃你就多吃點。浙江大學生命科學研究院的博士生楊哲在果蠅世界觀察到了這一現象，他順藤摸瓜，在果蠅體內發現了一束感受鮮味的神經，從腸道直通大腦。原來，果蠅也能嘗鮮，並且它的「味蕾」在腸子裡。

論文發表兩周以後，美國加州大學河濱分校的Anupama Aahanukar 教授在Cell Research雜誌以Highlight的形式評述了這項研究，她說，這一發現非常有趣，將引發人們思考關於味覺的一系列問題，並進一步加深人類對於味覺的理解。

我們一起來看看這項關於鮮味的研究與隔空對話。

果蠅如何嘗鮮

鮮，是人類繼先甜、鹹、酸、苦之後發現的第5種味覺。味覺能夠幫助我們找到對的食物。味蕾一旦發現食物中有胺基酸，便會向你報告：「鮮」！味精的主要成分穀氨酸就是一種胺基酸。而香菇的鮮來自於核苷酸GMP。絕大多數哺乳動物都有嘗鮮的本領，但對於昆蟲的味覺機制，人類還知之甚少。

果蠅能感知鮮味嗎？浙大生研院的王立銘課題組就是從這個好奇開始研究的。他們製作了不同成分的食物來餵食果蠅。「在實驗中，果蠅可以選擇吃或者不吃。」博士後黃銳發現，對於含有胺基酸的食物，果蠅食慾明顯提升，比其他食物多吃50%甚至一倍。

「果蠅體內或許確實存在一套鮮味感受機制。」王立銘說，課題組通過遺傳學篩選，在果蠅大腦中解析出6個DH44神經元，正是它們執行著感知鮮味的功能。王立銘說，「這6個神經元非常特別，它們的軸突一直延伸到了果蠅的腸子裡，而並不在嘴巴或者其他地方。這讓我們非常驚訝。」

「Gut feeling（直覺）的字面意思，不就是『腸子的感覺』的嗎？」一位朋友聽說了這一發現後說，「看來果蠅確實是靠『gut feeling』感知鮮味的。」

果蠅的大腦中一共有10萬個神經元，這6個DH44神經元集中分布果蠅在大腦的中軸線上。課題組通過鈣成像技術，觀察到了它們的工作狀態：當果蠅取食含有胺基酸的食物時，這6個神經元就興奮起來，而吃別的東西時，6個神經元則表現平靜。

大熊貓不識「肉」味  

科學家為什麼要關心果蠅的味覺，原因之一是：味覺是我們理解大腦的一把鑰匙。杜克大學-新加坡國立大學醫學院腦科學家謝伯讓寫過一本《大腦簡史》，他在書中說，大自然的生物在覓食、逃命、繁衍的過程中，味覺是化學偵測能力的重要方面。

比如，北美水牛魚的味覺感受器在上顎，它能幫助水牛魚在渾濁的河底覓食；鯰魚滿臉都是味蕾，這樣能更靈敏地接觸水中和化學物質。王立銘說，不同動物味覺的機制演化，可以讓我們看到進化的痕跡。例如，熊貓沒有鮮味感受器，可能與長期吃「素」互為因果；海水魚對於鹹味不敏感，是他們生活的海水中鈉離子充足，這種尋找鈉離子的本領就漸漸遲鈍了；貓對甜食不敏感，也是因為它們的食物裡能提供充足的碳水化合物，不需要吃糖就能滿足。

果蠅的「味蕾」在大腸，則提示著更有趣的機理。

「口腹之慾」提示著什麼？

課題組發現，當果蠅的腸子「嘗」到鮮味，它不但向大腦報告，同時也更賣力地幹活。當DH44神經元活躍時，果蠅的「腸動力」也提升了。「腸道蠕動得更快，這樣會讓果蠅吃得更多。」這便是果蠅腦-腸一體的聯動機制。「之前也有研究發現，DH44神經肽能促進腸道的蠕動。」

這讓課題組不禁猜測，人類的味覺受體是否也可能分布在別處，不局限在舌頭呢？這個猜測，似乎可以幫助人們理解為什麼零度可樂不減肥的現象。零度可樂的甜味來自於不含熱量的甜味劑，起初人們希望，「零度可樂」喝起來甜但不「長肉」。但事實卻並非如此，喝了「零度可樂」的人，反而吃得更多了。「一個可能的解釋是，腸子裡可能也有感知甜味的受體，當腸子品嘗到甜味，它的消化更加活躍，主人食慾大增，反而吃得更多，吸收得更多，減肥的事業就泡湯了。」王立銘說。

加州大學河濱分校的Anupama Aahanukar也是一位用果蠅研究味覺機制的科學家。她讀到王立銘的文章,在撰寫Highlight文章時表達了「腦洞大開」感受，在文章的結尾，她提出了一連串值得生物學家進一步探究的問題，比如，這DH44神經元還能感受其他營養成分嗎？這個腦-腸迴路和其他的味覺通道如何協作呢？她評論道，果蠅腦-腸神經迴路的發現，將成為解答這些問題的起點。

圖片 | 課題組  Pixabay

（原標題：碰到好吃的，人為什麼會停不住嘴，原作者章咪佳、周煒。編輯李月紅）

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