Gnat3,全称为guanine nucleotide-binding protein α-transducing 3,编码甜味受体信号传导途径中的关键蛋白质,即甜味gustducin的α亚基。Gustducin是一种G蛋白,负责将甜味、鲜味和苦味信号从味觉受体传递到细胞内。Gnat3的表达和功能与味觉感知、食物选择以及某些疾病的发病机制密切相关。
研究表明,Gnat3基因的遗传变异可以影响人类对甜味的感知和偏好。例如,在一项研究中,研究者发现Gnat3基因中的rs6467192 G等位基因与对加糖咖啡的偏好增加相关,而对未加糖咖啡的偏好降低相关[2]。这表明Gnat3基因的遗传变异可能影响个体对甜味的敏感性和食物选择。
此外,Gnat3基因的表达也与代谢疾病相关。在肥胖和2型糖尿病患者的肠内分泌细胞中,Gnat3的表达水平降低,这可能与GLP-1分泌减少和葡萄糖稳态受损有关[5]。研究还发现,在代谢改善后,Gnat3的表达水平增加,这表明Gnat3在代谢疾病的发生和恢复中可能发挥重要作用。
在胰腺癌的研究中,Gnat3基因的功能也得到了关注。研究发现,Gnat3基因的缺失可以促进胰腺癌的进展,增加肿瘤相关细胞因子的分泌,并改变免疫细胞群,从而加速肿瘤的转移[1]。这表明Gnat3在抑制胰腺癌进展中发挥重要作用。
Gnat3基因的表达和功能也与神经系统疾病相关。在慢性社会失败应激(CSDS)模型中,小鼠的味觉感知和味觉系统的基因表达受到广泛抑制,包括Gnat3的表达降低[4]。这表明Gnat3可能参与应激相关的味觉感知改变和行为改变。
此外,Gnat3基因的表达与阿尔茨海默病(AD)相关。在AD模型中,Gnat3基因的表达水平降低,这可能与AD的神经退行性病变相关[3]。
综上所述,Gnat3基因在味觉感知、代谢疾病、胰腺癌、神经系统和AD等多种生物学过程中发挥重要作用。Gnat3基因的遗传变异、表达水平和功能改变与多种疾病的发病机制和预后相关。进一步研究Gnat3基因的功能和调控机制,有助于深入理解味觉感知、代谢疾病、胰腺癌、神经系统和AD等生物学过程的机制,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Hoffman, Megan T, Kemp, Samantha B, Salas-Escabillas, Daniel J, Wen, Hui-Ju, Crawford, Howard C. 2020. The Gustatory Sensory G-Protein GNAT3 Suppresses Pancreatic Cancer Progression in Mice. In Cellular and molecular gastroenterology and hepatology, 11, 349-369. doi:10.1016/j.jcmgh.2020.08.011. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32882403/
2. Eulalia, Catamo, Luciano, Navarini, Paolo, Gasparini, Antonietta, Robino. 2021. Are taste variations associated with the liking of sweetened and unsweetened coffee? In Physiology & behavior, 244, 113655. doi:10.1016/j.physbeh.2021.113655. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34813822/
3. George, Benu, D Gokhale, Sheetal, Yaswanth, P M, Devika, S, Suchithra, T V. 2021. Identification of Alzheimer associated differentially expressed gene through microarray data and transfer learning-based image analysis. In Neuroscience letters, 766, 136357. doi:10.1016/j.neulet.2021.136357. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34808269/
4. Tu, Katelyn, Zhou, Mary, Tan, Jidong J, Margolskee, Robert F, Wang, Hong. 2023. Chronic social defeat stress broadly inhibits gene expression in the peripheral taste system and alters taste responses in mice. In Physiology & behavior, 275, 114446. doi:10.1016/j.physbeh.2023.114446. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38128683/
5. Le Gléau, Léa, Rouault, Christine, Osinski, Céline, Ribeiro, Agnès, Serradas, Patricia. 2021. Intestinal alteration of α-gustducin and sweet taste signaling pathway in metabolic diseases is partly rescued after weight loss and diabetes remission. In American journal of physiology. Endocrinology and metabolism, 321, E417-E432. doi:10.1152/ajpendo.00071.2021. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34338041/