非营养甜味剂促进食物摄取的研究

Non-nutritive sweeteners (NNSs) have been used over 100 years and currently exist in thousands of food products and drinks. Studies have revealed that NNS could cause metabolic dysfunctions. Our previous study showed that NNS promotes food intake by triggering a conserved neuronal fasting pathway, however the underlying molecular mechanisms within the neurons remain unclear. Our preliminary data showed that food intake increase caused by NNS is inhibited in TrpA1 mutant flies. In this proposal, we will further investigate the role of TrpA1 in NNS-induced increase in food intake, and elucidate the molecular signalling pathways responsible for NNS effect in sweet taste neurons by neuronal-specific RNA-seq method. The results will provide new knowledge for food science and will help to develop new generation of NNS without side effect.

非营养甜味剂使用历史已经超过100多年，目前已经广泛添加于数以千计的食品和饮料。研究表明甜味剂可引起多种代谢失常症状。我们的研究发现，甜味剂通过一个保守的神经饥饿信号通路，促进食物摄取，然而目前尚不清楚神经通路中的分子机制。我们前期实验结果显示TrpA1基因突变可以阻止甜味剂导致的食物摄取增加。本课题将深入研究TrpA1基因的作用机制，同时使用神经元特异性RNA-seq方法，进一步研究甜味神经元细胞内参与甜味剂作用的分子信号通路。本课题将揭示甜味剂促进食物摄取的神经分子机制，研究成果将为食品科学提供新的理论基础，有助于开发新一代无副作用的甜味剂。

非营养甜味剂使用历史已经超过100多年，已经广泛添加于数以千的食品和饮料。研究表明甜味剂可引起多种代谢失常症状，但其具体的机制尚未清楚。本研究通过蛋白组学和摄食检测方法发现了甜味剂导致甜味摄食增加的神经分子机制。主要科学发现如下：1）蛋白组学揭示甜味剂三氯蔗糖影响摄食的甜味神经元内的信号通路，并发现瞬时离子通道TrpA1参与了甜味剂增加摄食的作用；2）揭示特定的甜味受体和甜味神经元参与甜味剂三氯蔗糖促进摄食的作用；3）揭示章鱼胺神经元及受体参与甜味剂三氯蔗糖促进摄食的作用；4）揭示多巴胺神经元受体DopR2参与甜味剂三氯蔗糖促进摄食的作用。本研究的科学意义：本研究揭示了甜味导致摄食增加的神经分子机制，为更好的理解甜味剂在摄食中的作用提供科学理论依据，可以指导甜味剂的使用。受资助项目目共发表SCI论文3篇，一篇通讯作者论文发表在 Cell Reports, IF=9.432；2篇共同作者论文，一篇发表在Cell IF=41.582, 一篇发表在Sleep IF=5.849；另1篇文章正在写作投稿中。此外申请2项专利。此外，在该项目资助下，共参加2次国内外学术会议，受邀报告2次。本项目培养了3个硕士生和一个博士生。