硫脲味; THIOT
包含苯硫脲味
包含 PTC 味
包含丙硫氧嘧啶味
PROP味,包括
TAS2R38 基因(607751) 中 3 个编码 SNP 产生的 5 个单倍型与苯硫脲(PTC) 味觉敏感性的不同表型相关。
▼ 说明
苦味感是由一组苦味受体蛋白介导的,这些蛋白存在于舌头味蕾内的味觉细胞表面。这些蛋白质是 7 跨膜结构域、G 蛋白偶联受体,由 TAS2R 基因家族编码(参见 TAS2R10;604791),该基因家族至少包含 25 个功能基因(Kim 等,2005)。
全世界的人类对 PTC 的苦味表现出双重敏感性,大约 75% 的人认为它非常苦,而其余人则认为它无味。 70 多年来,这种差异一直是人类味觉研究的基础。 Kim 和 Drayna(2004) 对该主题进行了历史回顾。
丙基硫氧嘧啶(PROP) 和 PTC 属于硫脲类化合物。这些化合物带有化学基团 N-C=S,这就是其特有的苦味的原因(Bartoshuk 等人,1994 年;Drewnowski 和 Rock,1995 年)。
▼ 临床特征
Fox(1931) 发现了 PTC 味觉能力的变化。 Kalmus(1958) 建议在中间病例中使用奎宁补充标准测试。有人认为人类的 PTC 味道与唾液中的一种成分有关:Cohen 和 Ogdon(1949) 声称 PTC 品尝者只有在 PTC 溶解在自己的唾液中时才能品尝到 PTC。如果舌头干燥,然后呈现溶解在别人唾液中的 PTC,则它是无味的。 Jones 和 McLachlan(1991) 描述了一种将混合分布拟合到 PTC 灵敏度数据的技术。
长期以来,人们一直提出,甲状腺激素性甲状腺功能减退症(218700;以前称为甲状腺激素性呆小病)和 PTC 无味觉之间存在关系(例如,Shepard,1961)。 PTC 和 PROP 的结构与天然存在的抗甲状腺物质 l-goitrin 相似;此类化学物质的所有成员都具有抗甲状腺活性,并且 PTC 味觉障碍者不会尝到(Shepard,1961)。几乎所有患有甲状腺功能减退症的人都是味觉障碍者。
Tepper(1998) 回顾了有关品尝 PTC 和 PROP 的能力及其对食物偏好和饮食习惯的影响的文献。 Tepper(1998) 讨论了 PROP 多态性持续存在的经典解释,即避免环境中通常味道苦的有害化合物的选择性优势(Drewnowski 和 Rock, 1995)。这种味觉厌恶可能与避免某些苦味蔬菜有特殊关系。 PROP 和 PTC 在化学上与异硫氰酸盐和甲状腺素有关,这些化合物是十字花科蔬菜中存在的苦味化合物,如卷心菜、西兰花、球芽甘蓝、萝卜和羽衣甘蓝。大量食用时,这些化合物会干扰碘代谢,导致甲状腺肿大和甲状腺肿样症状。 Tepper(1998) 指出,甲状腺缺乏症的发病率在 PTC 品尝者中相对较少。然而,在现代社会,避免苦味食物可能对健康不利,因为流行病学研究表明,水果和蔬菜含量低、脂肪含量高的饮食可能会增加患心脏病和癌症的风险。
Kinnamon(2000) 回顾了味觉受体在味觉传导中的作用。
▼ 遗传
Reddy 和 Rao(1989) 通过研究 100 个核心家庭,研究了 PTC 味觉阈值的遗传学。他们得出的结论是,阈值的变异性是由具有不完全优势的主要基因座以及多因素成分控制的。奥尔森等人(1989) 研究了 120 个家庭并得出结论,该数据最适合 2 基因座模型,其中一个基因座控制 PTC 味觉,另一个基因座控制更一般的味觉能力。
▼ 测绘
Chautard-Freire-Maia(1974) 发现了 PTC 与 Kell 血型(KEL; 110900) 关联的证据。 Crandall 和 Spence(1974) 测试了 PTC 与 18 个常染色体位点的连锁。尽管通过父本重组分析表明 Gm(147100) 和 PTC 存在连锁,但并未发现任何结果。一些小分数组合在一起,暗示 KEL 和 PTC 可能与 Colton、Km 和 Kidd(Jk) 有关,这些人被认为位于 7 号染色体上(Keats et al., 1978)。
康尼利等人(1976) 发现 PTC 和 KEL 之间存在密切联系,在 theta = 0.045 时,对数值为 10.78。斯宾塞等人(1984) 分析了 2 组关于 PTC-KEL 联动的新数据。新数据给出的 θ 为 0.28(性别合计);男性θ估计为0.29,女性为0.23。所有已发表数据的 theta 估计值为 0.14(lod = 8.94),已发表研究之间存在异质性的统计显着证据。
里德等人(1999) 确定了染色体 5p15 上的一个位点,为与 PROP 品尝的联系提供了最有力的证据,其峰值分数接近 D5S2505。除了 5 号染色体外,7 号染色体上也存在连锁,距 KEL 基因座约 35 至 40 cM 着丝粒,在 D7S1789 和 D7S796 附近的最大 t 得分为 2.34(P = 0.008)。里德等人的研究结果(1999) 认为 7 号染色体上的区域也可能影响味觉表型。
普罗迪等人(2002) 报告了与撒丁岛遗传分离株中 7q35 的连锁。
金等人(2003) 鉴定了 7q 染色体上的一个小区域,该区域在不相关的受试者中显示出 SNP 标记与 PTC 味觉敏感性之间的强烈连锁不平衡。使用Utah CEPH家族将该区域缩小到2.6-Mb间隔,并进一步缩小到150-kb连锁不平衡间隔,从7号染色体序列上的约139,835,000个碱基对延伸到139,981,000个碱基对。
德雷纳等人(2003) 对 PTC 的味觉能力进行了遗传分析。他们对犹他州 26 个第三代 CEPH 家族的 267 名成员的 PTC 味觉能力进行了定量测量,并用于基因图谱分析。年龄和性别调整分数的分布存在显着的双峰性(P 小于 0.001)。他们使用 1,324 个平均间距为 4 cM 的标记进行了基因组筛选。首先使用传统上假设的隐性遗传模型进行分析,并以 8.0 的阈值来区分品尝者和非品尝者。在此定性分析中,7 号染色体上 246 cM 处的最大全基因组 Lod 得分为 4.74; 17 个家族表现出二分 PTC 表型的分离。其他 lod 分数均不显着;第二高得分是在 10 号染色体上(85 cM 处的 lod = 1.64),其次是 3 号染色体(267 cM 处的 lod = 1.29)。将 PTC 味觉能力视为定量变量,他们发现在 7 号染色体上 246 cM 处的最大定量全基因组 lod 得分为 8.85。Drayna(2003) 指出位置 246 cM 位于 7q35-q36 区域,并且可能位于或接近这 2 个细胞遗传学带的边界。
德雷纳等人(2003) 在 1 号染色体(344 cM 处的 lod = 2.31)和 16 号染色体(14 cM 处的 lod = 2.01)上发现了其他可能的数量位点的证据。随后以 7 号染色体数量性状基因座为条件的 2 基因座全基因组扫描鉴定出 16 号染色体基因座(2 基因座 lod = 3.33,14 cM)。德雷纳等人(2003) 在 7q 上复制了与 KEL 的原始连锁发现。
▼ 分子遗传学
金等人(2003) 克隆了 TAS2R38 基因(607751),并鉴定了 3 个编码 SNP,在全球范围内产生了 5 个单倍型,完全解释了 PTC 味觉敏感性的双峰分布。不同的表型与特定的单倍型相关,这表明 TAS2R38 基因对 PTC 味觉敏感性有直接影响,并且不同位点的序列变体在编码的基因产物中相互作用。
费舍尔等人(1939) 假设 PTC 感知中普遍存在的表型变异是由于平衡自然选择,这可能有利于杂合子。伍丁等人(2004) 检查了 DNA 序列变异的模式,以测试 PTC 基因以获得长期选择压力的证据。他们通过使用自然选择的统计测试来分析来自不同人群(62 条非洲、138 条亚洲、110 条欧洲和 20 条北美)的 330 条染色体样本中的 PTC 整个编码区(1,002 bp),其中考虑了潜在的人口增长的混杂影响。对应于“品尝者”的中频的两个单倍型和“非味觉者”发现了表型。这些单倍型在非洲、亚洲和欧洲具有相似的频率。与基于其他基因的估计相比,大陆人口样本之间的遗传分化较低。此外,当考虑到人口增长时,由于中频变体过多,发现与中性存在显着偏差。这些结果支持了 Fisher 等人的假设(1939)并提出平衡自然选择可以维持“品尝者”的状态。和“非味觉者” PTC 位点的等位基因。
金等人(2005) 对非洲、亚洲、欧洲和北美原住民血统的 55 个无关个体的 24 个人类 TAS2R 基因进行了测序,发现了高度的核苷酸变异。总共鉴定了 144 个 SNP,每个基因平均有 4.2 个变异氨基酸。总的来说,分析的 24 个基因指定了 151 种不同的蛋白质编码单倍型。数据分析表明,观察到的过量非同义核苷酸取代远高于在其他基因中观察到的预期。金等人(2005)假设自然选择可能对这些基因放松,并且人类苦味受体基因的局部适应是常见的,这是由避免植物中发现的毒素的适应性优势驱动的。这些发现与 TAS2R 基因的不同等位基因编码识别不同配体的受体的观点一致。
▼ 群体遗传学
Kim 和 Drayna(2004) 指出,白种人中 PTC 味觉障碍的发生率约为 28%。
Henkin 和 Gillis(1977) 观察到,8 个人中有 2 人享用了由 Antidesma Bunius(一种在东南亚和佛罗里达州很受欢迎的水果)树浆果制成的馅饼,发现他们的甜点又苦又难吃,而其余的人则发现它可以吃而且很甜。他们研究了 170 名年龄在 7 岁至 89 岁之间、以白人为主的美国男性和女性志愿者,发现 15% 的人认为抗荨麻浆果是苦的,68% 的人认为 PTC 是苦的。结果与年龄、性别、种族、国籍、色盲和鱼鳞病无关。抗荨麻疹无反应者认为它略带酸、甜、咸或无味。那些发现抗脱屑有苦味的人中没有一个人尝到了 PTC 的味道,也没有 PTC 应答者发现抗脱屑有苦味。对 3 个家庭的分析表明,其中父亲(而非母亲)是抗苔藓反应者,仅发现 1 个儿子有同样的抗苔藓反应。负责抗脱屑味觉反应的物质尚不清楚,但发现它是水溶性的且热稳定的。
▼ 历史
Nebert(1997) 认为药物遗传学的第一个例子是 Snyder(1932) 首次描述的苯硫脲非味觉性状。 Nebert(1997) 利用该发现 65 周年之际,按时间顺序回顾了其他发现:1956 年的 G6PD 缺乏症(300908);1956 年的 G6PD 缺乏症(300908); 1959年N-乙酰化多态性(243400); 1964年,乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶对乙醇代谢的遗传变异;异喹啉/金雀花碱氧化多态性,于 1977 年发现,随后被证明是由于 CYP2D6 基因多态性(124030) 造成的;硫嘌呤甲基转移酶多态性(TPMT;187680),于 1980 年首次发现。
▼ 动物模型
阿森等人(1986) 发现小鼠唾液富含脯氨酸蛋白(PRP;参见 168730 等)的基因与某些苦味物质的味道之间存在密切联系。这表明 PTC 和聚集在 12 号染色体上的唾液富含脯氨酸蛋白的基因可能在人类中存在关联。然而,奥汉隆等人(1988)证明它们之间没有联系。
▼ 另请参阅:
艾利森和布隆伯格(1959);哈里斯和卡尔姆斯(1949);卡尔穆斯(1976);济慈等人(1979);松波等人(2000);拉奥和莫顿(1977)