Tas2r131-KO 基因敲除小鼠

基因Tas2r131属于第二类味觉受体（Tas2rs）家族，这是一类G蛋白偶联受体，负责识别对人类来说是苦味、对脊椎动物来说是有害的化合物。Tas2r131不仅在味觉组织中表达，也在非味觉组织中表达，如肺、气管、卵巢、神经节和大脑。Tas2r131的表达模式表明它在味觉和非味觉组织中都发挥着重要的生物学功能。

Voigt等人（2015）通过基因打靶技术构建了一种Tas2r131特异性Cre敲入小鼠品系，利用二元遗传方法研究了Cre介导的重组事件，并探讨了Tas2r131在出生后发育过程中的表达情况。研究发现，Cre激活的荧光报告基因可以可靠地可视化Tas2r131细胞在味觉组织中的存在。Tas2r131和α-味觉导素的起始表达时间因味蕾类型的不同而异。此外，Tas2r131和α-味觉导素表达细胞的数量在出生后发育过程中增加。这些结果表明，Tas2r131表达细胞构成了α-味觉导素阳性细胞的一个子集。研究还发现，Tas2r131表达细胞存在于多个非味觉组织中，包括肺、气管、卵巢、神经节和大脑。因此，Tas2r131-Cre品系将有助于在未来解析Tas2r131细胞在味觉和非味觉组织中的功能作用[1]。

Voigt等人（2012）通过将Tas1r1和Tas2r131开放阅读框替换为表达mCherry和hrGFP荧光蛋白的表达盒，生成了用于可视化Tas1r1和Tas2r131味觉受体细胞的小鼠品系。这些小鼠品系使得研究者能够可视化和量化整个口腔Tas1r1和Tas2r131细胞群体。Tas1r1-mCherry细胞主要在菌状乳头中被检测到，而Tas2r131-hrGFP细胞，其数量约为前者的4倍，主要存在于叶状和轮廓乳头中。在腭部，两种细胞类型的分布相似。携带两种重组等位基因的小鼠显示了完全分离的Tas1r1和Tas2r131细胞群体。仅有约50%的整个苦味细胞群体表达了hrGFP，这表明苦味受体细胞表达了一部分苦味受体基因库。在非味觉组织中，mCherry荧光在睾丸中被观察到，hrGFP荧光在睾丸、胸腺、犁鼻器和呼吸上皮中被观察到，这表明只有少数非口腔部位表达了Tas2r131和Tas1r1受体，其表达水平与味觉组织相当[2]。

Prandi等人（2017）通过qRT-PCR定量了所有35个Tas2r基因在小鼠消化道沿线的表达情况。研究发现，Tas2r基因的数量和表达水平在消化道沿线上有显著差异，胃和结肠表达最多。此外，研究还发现Tas2r131+细胞存在于空肠和回肠中，但在胃和十二指肠中不存在。研究者将阳性细胞鉴定为回肠深隐窝潘氏细胞的一个子集，这强化了Tas2r在肠道中防御功能的观念。Tas2r131在肠道中的表达模式与肠道防御机制的作用一致[3]。

Soultanova等人（2015）发现小鼠胸腺髓质中存在一类表达胆碱能细胞标志物和经典味觉传导级联成分的髓质上皮细胞。这些细胞表达胆碱能信号传导途径的下游成分，如TRPM5、PLCβ2和Gα-味觉导素。研究者通过Tas2r131-tauGFP报告小鼠证明了小鼠胸腺中存在Tas2r105、Tas2r108和Tas2r131的mRNA表达。这些数据表明胸腺髓质中的胆碱能上皮细胞存在苦味感受信号通路，这引发了关于这一途径生理作用的讨论[4]。

Prandi等人（2013）通过基因打靶技术构建了一种小鼠品系，用于可视化和识别表达苦味受体Tas2r131的细胞类型。研究发现，Tas2r131在小鼠结肠潘氏细胞的一个子集中表达。表达Tas2r131的细胞在上消化道中不存在，并且与肠内分泌细胞和刷状细胞不符。在结肠潘氏细胞中表达Tas2r131与Tas2r在肠道防御机制中的作用一致[5]。

Voigt等人（2015）利用基因打靶技术在小鼠味觉系统中表达跨突触示踪剂大麦凝集素（BL），并研究了Tas1r1和Tas2r131基因在味觉神经节和大脑中的局部表达。研究发现，BL示踪剂在表达Tas1r1和Tas2r131启动子控制下的小鼠味蕾中横向传递。此外，虽然研究者检测到BL示踪剂在神经节和大脑中存在，但也在这些组织中检测到了Tas1r1和Tas2r131基因的局部低水平表达。最后，研究者利用二元遗传方法确定了周围和中枢神经系统中的Tas1r1和Tas2r131表达细胞。这些数据表明，来自苦味和鲜味受体细胞的基因跨突触示踪并不选择性地标记味觉质量特异性神经回路，并在味觉神经节和大脑中揭示了味觉受体基因的局部表达[6]。

Nguyen等人（2021）研究了小鼠口腔后部最近重新发现的化学感受结构。该结构包括不规则的味蕾，不包含在沟中，与下方的唾液腺导管相关。研究发现，后牙槽味蕾表达Tas2R131和T1R3味觉受体以及味觉传导级联分子TrpM5、PLCβ2和GNAT3，这与第二类味觉细胞一致，并且表达GAD1，这与第三类味觉细胞一致。此外，在后牙槽黏膜组织中观察到表达味觉传导级联分子TrpM5的味蕾周围存在神经肽标记物降钙素基因相关肽。RT-PCR结果显示，后牙槽味蕾表达所有3个小鼠tas1r基因、28个Tas2r基因以及味觉传导信号基因gnat3、plcb2和trpm5，使得后牙槽味蕾与其他舌和腭味蕾相似。组织化学研究表明，下颌后牙槽分泌腺是一种黏液型唾液腺。下颌后牙槽味觉结构可能在味觉感觉中发挥作用，并代表了一种治疗味觉障碍的潜在新型药理学靶点[7]。

Krasteva-Christ等人（2015）在小鼠喉部和气管的黏膜下腺体的导管中检测到了胆碱能细胞。这些细胞定位于纤毛腺导管中，在集合导管、肺泡或腺管段中均未发现。通过原位杂交证实了气管腺导管中胆碱乙酰转移酶（ChAT）的表达。胆碱能导管细胞表达刷状细胞标记蛋白villin和细胞角蛋白-18，并免疫反应于味觉传导级联成分（Gα-味觉导素、瞬时受体电位梅拉斯坦类似物5通道=TRPM5、磷脂酶C(β2)），但不表达碳酸酐酶IV。此外，这些细胞表达苦味味觉受体Tas2r131，如适当的报告小鼠品系所示。这项研究确定了一种以前未被识别的假定的化学感受细胞类型，它可能利用乙酰胆碱（ACh）进行旁分泌信号传导。研究者提出，这些细胞参与了呼吸道感染传感机制，并启动有助于从下呼吸道清除细菌的响应[8]。

综上所述，基因Tas2r131在味觉和非味觉组织中都发挥着重要的生物学功能。Tas2r131不仅在味觉组织中表达，也在多个非味觉组织中表达，如肺、气管、卵巢、神经节和大脑。Tas2r131的表达模式表明它在味觉和非味觉组织中都发挥着重要的生物学功能，可能在肠道防御机制、胸腺髓质中的胆碱能信号传导以及呼吸道感染传感机制中发挥作用。Tas2r131的研究有助于深入理解味觉受体基因的生物学功能和疾病发生机制，为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。