研究确定了管理糖尿病等代谢紊乱的新潜在领域。
莫奈尔化学感官中心关于甜味的丰富研究 portfolio 可以追溯到很久以前:莫奈尔科学家是2001年发现并描述哺乳动物甜味受体TAS1R2-TAS1R3的四个团队之一。二十年后,莫奈尔研究人员在《哺乳动物基因组》上发表的两篇论文涵盖了嗜糖小鼠的遗传学。
甜味受体在味蕾细胞中表达,当被激活时,从口腔传递甜味。本月早些时候,由另一位莫奈尔研究人员领导的一项发表在《PLOS ONE》上的研究,深入探讨了甜味受体如何成为糖代谢监测系统的第一站。该受体也在某些肠道细胞中表达,作为该系统的一部分,它可能促进葡萄糖的吸收和同化。
研究团队发现,对TAS1R2-TAS1R3的刺激和抑制表明,它有助于调节人类的葡萄糖代谢,并可能对管理糖尿病等代谢紊乱有影响。葡萄糖是人类血液中发现的主要糖类型,使其成为细胞的关键能量来源。
通过TAS1R2-TAS1R3探索葡萄糖代谢
他们表明,将TAS1R2-TAS1R3激动剂或拮抗剂与葡萄糖餐混合,以不同方式急性改变了人类的葡萄糖耐量。在这里,激动剂与受体结合并刺激细胞,而拮抗剂与受体结合并阻止刺激。
“我们发现的新颖之处在于,我们在这项实验中研究的受体在葡萄糖餐期间对血糖和胰岛素的影响不同,取决于它是被刺激还是被抑制,”Breslin说。这项工作提供了进一步的证据,表明味觉受体有助于调节新陈代谢和营养处理。
对胰岛素和葡萄糖水平的影响
测量了接受口服葡萄糖耐量试验的研究参与者的血浆胰岛素水平。参与者对 sucralose 甜度的评级与血浆葡萄糖的早期增加以及当 sucralose 被添加到口服葡萄糖耐量试验中时血浆胰岛素水平的增加相关。添加的 sucralose 倾向于加速胰岛素对葡萄糖负荷的释放。另一方面,参与者对 lactisole 驱动的甜味抑制的敏感性与血浆葡萄糖水平降低相关。Lactisole 也倾向于减缓胰岛素释放。
“当葡萄糖在被吸收到体内之前刺激味觉受体时,信号通过口腔和肠道发送到胰腺等调节器官。也许,我们可以设计利用TAS1R2-TAS1R3的方法,通过预测葡萄糖何时出现在血液中来帮助身体更好地处理葡萄糖,”Breslin说。当身体感知到葡萄糖时,它会加速吸收以将葡萄糖输送到可能需要它的组织,并且也可能防止葡萄糖沿着肠道移动太远,这可能不利于维持健康的肠道微生物组。
“这个系统的 simplicity 是优雅的,”Breslin说。同样的味觉受体遍布全身——口腔、胃肠道、胰腺、肝脏和脂肪细胞,后三个是主要的代谢调节组织,都是身体24/7代谢监测的一部分。
一个人的健康状况与其TAS1R2-TAS1R3受体的活性之间是否存在关系?研究作者表示可能存在,表明受体的激活程度对血浆葡萄糖和胰岛素水平及其 onset 时间产生急性影响,这对代谢健康很重要。
研究团队认为,一般来说,当前过量消费高蔗糖、高果糖玉米糖浆和高强度甜味剂的食品和饮料的饮食习惯可能会过度刺激TAS1R2-TAS1R3,导致血糖调节不当。这可能导致代谢综合征的诊断,这是一组风险因素,包括血浆葡萄糖升高和胰岛素不敏感,增加了心脏病、中风和糖尿病的风险。作者表示,未来的研究应检查TAS1R2-TAS1R3刺激和抑制对有代谢综合征风险的人的影响,以确定操纵TAS1R2-TAS1R3以实现更好代谢控制而非更差控制的治疗潜力。
“像这样的研究——利用莫奈尔在化学感官方面的技术能力和 deep 专业知识——表明甜味受体TAS1R2-TAS1R3有助于调节葡萄糖,具体取决于食品或饮料的甜度,”Breslin说。研究团队的希望是应用他们所学的知识,使我们吃的和喝的东西更健康。
参考原文: Matthew C. Kochem, et al. “Activation and inhibition of the sweet taste receptor TAS1R2-TAS1R3 differentially affect glucose tolerance in humans”. PLOS ONE. 1 May 2024. DOI: 10.1371/journal.pone.0298239.