Nature子刊：嗅觉感知，一人一世界

　　

生物通报道：Monell Chemical Senses Center的科学家们发现，任意两个人的嗅觉受体存30%的差异，这样的差异影响了不同人对气味的感知，文章发表在十二月八日的Nature Neuroscience杂志上。

为了感知大千世界中形形色色的气味，人体内有约400种不同的特化感受器协同起作用。这些感受器被称为嗅觉受体蛋白。

“理解这么多受体对气味信息的编码机制，是一项充满挑战的工程，”文章第一作者Joel Mainland博士说。“这四百种受体的激活模式，能体现不同气味的强度和质量。”目前，人们还不清楚上述激活模式，如何翻译成为大脑中的气味信号。

据介绍，嗅觉受体蛋白的氨基酸序列能发生微小的变化，每个受体实际上都有一个以上的变体，这无疑大大增加了问题的复杂性。不同变体应答气味的途径不同，这些变体分布在不同个体中，使每个人都拥有一套独特的嗅觉受体组合。

为了理解嗅觉受体变异对嗅觉感知的影响，Mainland及其同事通过一系列高通量实验，分析了不同受体和个人对气味的应答。这一研究有助于人们进一步理解，嗅觉受体如何编码气味的强度、愉悦度和质量。

研究人员首先克隆了511个已知嗅觉受体的变体，将它们植入易于体外培养的宿主细胞。然后，他们用73种不同的气味分子处理细胞，以检测每个变体的应答情况。研究人员还对嗅觉受体进行了基因检测，发现嗅觉受体的基因中存在大量的突变。

Mainland在实验数据的基础上建立了复杂的数学模型，他指出任意两个人的嗅觉受体，都存在30%的差异。也就是说，对于随机选择的两个个体来说，400个嗅觉受体中有140个，会对同样的气味分产生不同的应答。

为了解析嗅觉受体变异对嗅觉感知的具体影响，研究人员对拥有不同OR10G4变体的人进行了研究，嗅觉受体OR10G4可以应答愈创木酚guaiacol。研究显示，OR10G4的微小变异，影响了人们对气味强度和愉悦度的感知。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

The missense of smell: functional variability in the human odorant receptor repertoire

Humans have ~400 intact odorant receptors, but each individual has a unique set of genetic variations that lead to variation in olfactory perception. We used a heterologous assay to determine how often genetic polymorphisms in odorant receptors alter receptor function. We identified agonists for 18 odorant receptors and found that 63% of the odorant receptors we examined had polymorphisms that altered in vitro function. On average, two individuals have functional differences at over 30% of their odorant receptor alleles. To show that these in vitro results are relevant to olfactory perception, we verified that variations in OR10G4 genotype explain over 15% of the observed variation in perceived intensity and over 10% of the observed variation in perceived valence for the high-affinity in vitro agonist guaiacol but do not explain phenotype variation for the lower-affinity agonists vanillin and ethyl vanillin.