科學(xué)家在酸敏感味覺(jué)傳感研究方面取得進(jìn)展

　　味覺(jué)是人體重要的生理感覺(jué)，與人們的每一天、每一餐都息息相關(guān)。但味覺(jué)又是如何產(chǎn)生，如何被人們感知的呢？實(shí)際上味覺(jué)包含酸、咸、苦、甜和鮮五種基本味道。溶解于唾液中的味覺(jué)物質(zhì)被口腔中的味覺(jué)受體細(xì)胞捕獲，產(chǎn)生特異性味覺(jué)響應(yīng)，通過(guò)一系列電學(xué)、化學(xué)信號(hào)編碼，味覺(jué)響應(yīng)信息經(jīng)過(guò)外周系統(tǒng)和味覺(jué)皮層的時(shí)空整合和處理，最終產(chǎn)生味覺(jué)。

　　為了進(jìn)一步了解味覺(jué)的工作機(jī)制，近期，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所周連群課題組博士張威等與中科院生物物理研究所、浙江大學(xué)共同研究，以酸敏感味覺(jué)傳感為例進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)方法是建立包含ASIC和PKDL兩種酸敏感通道的全細(xì)胞模型，并利用膜片鉗記錄的胞內(nèi)電位仿真細(xì)胞在不同pH的鹽酸刺激下的響應(yīng)。經(jīng)研究，ASIC主要在酸刺激施加時(shí)產(chǎn)生內(nèi)向電流并發(fā)放興奮電位（on－response）；而PKDL通道在酸刺激施加時(shí)受到抑制，當(dāng)酸刺激撤去pH回升才發(fā)放電位（off－response）。因此，工作人員利用微電極陣列傳感器（microelectrode array，MEA）構(gòu)建了味覺(jué)受體細(xì)胞傳感器，采用無(wú)損的胞外記錄方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)酸敏感味覺(jué)受體細(xì)胞ASIC和PKDL酸敏感通道的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并與味覺(jué)模型仿真結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)著重分析了酸敏感細(xì)胞對(duì)pH2和pH4不同酸刺激施加和洗脫之后的響應(yīng)，成功建立基于味覺(jué)細(xì)胞的生物傳感器。該實(shí)驗(yàn)對(duì)酸敏感味覺(jué)的工作機(jī)制進(jìn)行了深入研究，有助于進(jìn)一步解釋味覺(jué)受體細(xì)胞酸味傳感機(jī)制和電位編碼方式，揭開(kāi)味覺(jué)信息傳導(dǎo)的冰山一角。

　　以上工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金以及江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院重大原始創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。相關(guān)研究成果發(fā)表于Biosensors and Bioelectronics。

圖1 酸敏感細(xì)胞傳感器原理圖及測(cè)試系統(tǒng)及芯片

圖2 通過(guò)ASIC和PKDL通道傳導(dǎo)的酸敏感電位模型及仿真結(jié)果

圖3 細(xì)胞傳感器記錄的不同pH刺激下細(xì)胞的胞外電位結(jié)果