昆明动物所等揭示树鼩耐受辛辣食物的分子机制

　　人们常说酸、甜、苦、辣、咸，五味杂陈。然而，“辣”并非是味觉，而是一种痛觉。迄今为止，哺乳动物中只有人类可以通过后天学习和训练，从“辣”这种痛觉感受中获得愉悦。对于其他哺乳动物而言，“辣”则是一种强烈的疼痛信号，使它们可以远离那些带有“危险信号”的植物。 

　　令人惊奇的是，树鼩可以直接进食富含辣椒素的红辣椒，并且对含有辣椒素的食物不敏感。通过全基因组扫描和全细胞膜片钳技术，发现树鼩的辣椒素受体TRPV1离子通道受到了强烈的正选择，其对辣椒素的敏感性只有小鼠TRPV1的十分之一。使用电生理、定点突变、结构模拟等研究手段，进一步确认，树鼩TRPV1对辣椒素的低敏感性是由于其579位点苏氨酸突变为甲硫氨酸导致的。这一突变使得辣椒素与树鼩TRPV1不能在该位点形成相互作用，严重影响了辣椒素的结合。 

　　5个种群155个野生树鼩个体的测序结果表明，579位点的突变发生在种上水平。而辣椒引入东南亚地区仅有300年历史，无法引起种上水平的基因突变。然而，研究人员发现，树鼩偏好食用一种广泛生长在东南亚地区的胡椒属植物——芦子藤，芦子藤富含一种辣椒素类似物——Cap2，使这一植物具有“辣”的特性。实验结果显示，树鼩TRPV1对Cap2的敏感性仅有小鼠的千分之一，而将树鼩TRPV1 579位点的甲硫氨酸突变成苏氨酸可以使树鼩TRPV1对Cap2的敏感性上升1000倍。研究人员综合行为学、生化分析、进化学分析、电生理功能和结构模拟等方面的实验数据，揭示了芦子藤中的辣椒素类似物Cap2分子作为树鼩TRPV1 579位点突变的环境压力，降低树鼩对辛辣食物的敏感性，使树鼩具有更为广泛的食谱从而获得更强的生存适应能力。 

　　该研究成果已于7月12日在线发表在PLoS Biology上，昆明动物所研究员赖仞、博士杨仕隆、研究员王国栋及浙江大学教授杨帆为文章的共同通讯作者；昆明动物所博士研究生韩亚兰、尹婷婷以及博士李博文为文章的共同第一作者。

　　该研究得到国家自然科学基金委、中科院、云南省和中非中心的支持。 

　　文章链接：http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2004921 

　　芦子藤产生的化合物Cap2作为进化压力，使树鼩辣椒素受体TRPV1的579位点由苏氨酸突变为甲硫氨酸，从而使树鼩获得了进食辛辣食物的能力