果蝇味觉受体内化介导的盐味觉脱敏存在性别二态性

研究人员发现果蝇在摄入高盐饮食后，会通过味觉受体神经元(GRN)的内化作用降低对盐的偏好性，且该过程存在性别差异：雄性仅依赖网格蛋白(clathrin)介导的内吞作用，而雌性同时需要CtBP依赖的巨胞饮作用。这项发表于《Molecules and Cells》的研究揭示了外周味觉系统可塑性调控的新机制，为理解营养感知的性别特异性适应提供了重要线索。

　　

盐分摄入对生物体至关重要，但过量摄入会导致健康问题。动物通过外周味觉系统和中枢神经通路协同调控盐分摄入，然而饮食盐分如何直接调节外周味觉敏感性的机制尚不明确。尤其令人困惑的是，既往研究难以区分外周感觉可塑性与内环境稳态反馈的贡献。更特别的是，性别因素在营养感知中的作用长期被忽视。

针对这些科学问题，国内研究人员在《Molecules and Cells》发表研究，通过行为学、电生理学和遗传学方法，系统揭示了果蝇通过味觉受体神经元(GRN)内化实现盐味觉脱敏的分子机制及其性别二态性特征。研究发现，高盐饮食通过网格蛋白(clathrin)和CtBP依赖的不同内吞途径，分别调控雄性和雌性果蝇的味觉敏感性，这种性别差异由GRN细胞自主的性别决定基因控制。

研究主要采用以下关键技术：1) 双选择行为实验定量盐偏好指数；2) 尖端记录技术检测L型感器电生理响应；3) 温度敏感型shibire^ts特异性沉默运动神经元；4) RNA干扰筛选内吞通路关键基因；5) 性别决定基因tra的神经元特异性操控。

【研究结果】

1. 饮食盐分降低盐偏好：通过双选择实验发现，13mM NaCl饮食6小时即可显著降低果蝇对50mM NaCl的偏好，该效应具有时间依赖性和可逆性。通过沉默MN11/12运动神经元证实该现象不依赖钠离子内环境稳态。

2. 饮食盐分抑制神经电活动：尖端记录显示，盐饮食使L型感器对30mM NaCl的放电频率降低60%，且该抑制效应在恢复常规饮食6小时后完全逆转。通过Kir2.1特异性沉默不同GRN亚型，确认该现象特异发生于甜味GRN(Gr64f⁺)。

3. 盐脱敏的性别二态性机制：RNAi筛选揭示雄性仅需网格蛋白介导的内吞，而雌性还需CtBP依赖的巨胞饮作用。行为实验显示，同时敲低clathrin和CtBP可完全阻断雌性的盐脱敏效应。

4. 性别决定基因调控内吞途径：在雌性甜味GRN中敲低tra（使其雄性化）后，盐脱敏转为仅依赖clathrin的雄性模式；反之，雄性GRN异位表达tra后，则获得依赖CtBP的雌性表型。

5. 雌性特异的甜味脱敏：盐饮食通过CtBP途径使雌性（非雄性）对25mM蔗糖的神经响应降低40%，并减弱其对高浓度蔗糖的偏好，提示巨胞饮作用可能导致甜味受体异源内化。

该研究首次阐明饮食经验可直接重编程外周味觉敏感性，揭示出由受体内化介导的快速味觉适应机制。特别重要的是，发现这种可塑性存在细胞自主的性别二态性：雌性通过CtBP依赖的巨胞饮实现跨模态调节（盐诱导的甜味脱敏），这可能与其繁殖期营养需求相关。从进化角度看，这种性别特异的感知调控策略，可能帮助雌性在盐分摄入与蛋白质需求间取得平衡。研究为理解营养感知的生物学基础提供了新范式，也为探究其他感官系统的性别差异机制开辟了新思路。