Summary
このプロトコルは、人間の味覚応答を測定し、簡単な解剖学的評価、短い味テスト、およびサブジェクトの報告された感覚と味覚受容体遺伝子を使用して、検証メソッドが含まれています。
Abstract
その遺伝的基盤に関する新しい知識及び生物医学研究、医学の味の新興の重要性、2 つの方法で古典的な味試験方法を補足する動機となった。まず、舌乳頭が存在していることを確認するに関連する疾患の証拠を注意してくださいなど、口の中の簡単な評価を行う方法をについて説明します。第二に、我々 は知覚の苦味強度と先天性受容体の遺伝子型の比較レポートによって味テスト データを検証する遺伝学に描画します。データ収集エラー、気を取らの科目理解や指示に従っていない人や遺伝子型の客観的な手段と味覚体験の主観的なレポートの不一致を識別できます。我々 の期待は、聴覚と視覚のテストとして一般的な味覚テストを作る高速かつ有効な味のテストは、定期的に味を評価するために、研究者や臨床医を説得かもしれないです。最後に、体の多くの組織は、好みの受容器を表現するため味応答可能性があります組織体内の他の感度のためのプロキシを提供し、それにより、急速なポイント ・ オブ ・ ケア ・ テストとガイド診断と味覚受容体を評価する研究ツールとしてタンパク質の機能。
Introduction
人間の味覚の対策が医療の一部と生物医学研究の対象にすることができますまだ味は聴覚と視覚 (表 1) と比較してわずかな注目を集めています。医療の観点から臨床医は、患者を評価するとき文句はほとんどの場合、損失の味の実際の損失は臭い1、珍しく、しばしば無効な提示苦情として損失の味の解任につながっているの。味歪み (味覚) が多い、どちらの形が (薬物の停止) 以外の効果的な治療薬や末梢神経傷害2,3の二次的な影響から頻繁に発生します。それがこれまで独自にほとんどの診断や予後の価値を持っていたので、臨床医は損失の味を無視も持っています。ただし、味の測定はされているが、ワンド、それ今入力がありますが味は診断や予後ツール4,5でことがあります歴史的な円高の復活と主流の薬。例えば、苦味の知覚は、免疫機能6または薬7を取る患者の意欲を予測できます。それにもかかわらず、生物医学の研究は主として味を無視しています。この不注意、この感覚のシステムを理解することで早期の進展が実験心理学8医学では比較的理解しやすいかもしれないフィールドにそのルーツを持っているという事実を反映して、一部。また、味に新たな関心が、一方の包括的な非常に長い、臨床設定の不適切な以前の方法10、構築標準化された味メソッド9幕を開けた。最後に、味対策に自信を弱い科目が自分の経験を報告し、彼らの観察の検証がこれまで欠けていたのですることができます。私たちの希望は、両方の成分が人気の研究者や臨床医は、簡単に管理できるシンプルな測定を得ることです。ここでは 3 つの部分を持つ単純な味試験プロトコル説明: 口腔内、味覚テスト、生まれつきの遺伝子型を使用して、検証ステップの評価。最初に、医学、実験心理学と遺伝子と遺伝学を用いた応答の検証から対策は感覚で簡単なプラクティスをマージこれらの手順は、生物学的文脈を提供します。
味覚は、効果的な味試験は明らかな口腔疾患、赤み、腫れやその他の変色の簡単な臨床評価を含める必要がありますので、口の中で開始します。口腔内には 7 つのサブサイトが含まれています: 舌、歯肉、口、頬粘膜、口唇粘膜、硬口蓋、retromolar 三角の床。人間の好みの過去の研究は、健康的な参加者または明確に定義された病気とのそれらに焦点を当てたが、検診のルーチンになる味覚テスト、プロシージャの一部として口腔内の状態を記録することが重要です。
舌自体は粘膜で包まれる筋肉の構造乳頭、その独特の風合いをかけろ、味覚受容体細胞を含む小さな調達構造は、その背の表面に点在しています。乳頭の形状による分類: 茸状乳頭、糸状や葉状、郭。茸状乳頭 (FP) は舌の上にある前外側、きのこの形の11で、ラウンドです。捜査官は FP を定量化するためのいくつかの便利なメソッドを公開しているし、我々 の直接の測定プロトコル12,13,14,15,16を利用する読者。外側後方上専ら本 (フォリア) のページにあるような形の葉状乳頭は舌表面11です。有郭乳頭, 舌のベースの溝の分界が見つかりましたが粘膜壁 (ラテン環、 「サラウンド」+ vallum、「壁」)11に囲まれた大型ドーム状の構造物。最も多数の乳頭、糸状、長くて細いと味覚受容体が含まれていません。
人は舌の解剖学において異なります。この解剖学的バリエーションのソースが知られている、それによって決定されます一部先天性の遺伝的変異、一卵性双生児17の dizygotic の双子と 60% の一致の間で舌の解剖学の 31% の索引のレポート調査官と。乳頭の密度はまた人々 の間で異なるし、少なくとも 1 つ遺伝病 (家族性自律神経失調症) が味乳頭18,19,20の先天性欠如の結果まれ。したがって、心理テストを実行する前に、簡単な評価の一環として FP の存在を確認し、相対的なサイズおよび舌の色と口腔疾患の証拠を注意してくださいことをお勧めします。
味覚乳頭を含む感覚セル開始味の感覚を刺激します。人間は味の少なくとも 5 つのクラスを検出することができる: 塩辛い、酸っぱい、苦い、甘いとうま味。一方、塩味、甘くて旨味の味、アミノ酸、グルコース、塩化ナトリウムを含む貴重な食料源の存在の信号それぞれ、苦味と酸味信号潜在的な毒素や酸の存在の細菌の分解から食品をそれぞれ21忌避行動を引き起こす。塩味と酸味の味は、味細胞の種類によっては、イオン チャネルの活性化を介して導入、22,23細胞同様塩伝達の理解は進化してもタイプがあります。苦い、甘いとうま味は、II 型味細胞、それぞれ特定の味に敏感に G タンパク質共役受容体の活性化から生じる。3 つの特定の受容体のサブユニットのヘテロ変換うま味の甘くて苦い化合物ライセンス 25 異なる苦味受容体24のグループ。これらの苦味受容体は複数の苦い化合物に対応できる、単一の苦い化合物はしばしば複数の受容体25を刺激します。味の分子基盤についての知識の最近の拡張にもかかわらず新規経路26伝統的な 5 つの好みの質 (例えば、カルシウム27または脂肪酸28知覚) を超えて新しい発見が待ち受けています。
受容体の味家族の少なくとも 2 つの驚くべき側面がある: 体の多くの組織は、これら遺伝子21,29を表現し、これらの受容器は dna に著しく異なるできそれ故に人々 の間で機能をコードする遺伝子,30,31。 これら口外サイト脳、甲状腺、上限と下限は、上気道とその他多くの消化管21,29,30,31。一方、これらの場所で好みの受容器は、伝統的な意味での味覚には参加しない、彼らは可能性がありますローカル化学環境29,32を感じる。上部気道の線毛上皮が苦味受容体 T2R38 を表現するたとえば、(苦い味受容体 38)、細菌が産生する化学物質に応答してなど、32の生得の免疫反応に影響を与える粘液線毛クリアランスと抗微生物ペプチドおよび一酸化窒素のレベルを増加しています。この発見は、慢性副鼻腔炎の医学的影響、慢性細菌感染症、上気道や副鼻腔の炎症。
味に特に関連のここで述べる試験はTAS2R38遺伝子によって符号化される T2R38 苦味の受容体は、遺伝の可変性およびしたがって変数味覚を展示します。苦い化合物フェニルチオカルバミド (PTC) の知覚の違いは最初説明した化学者アーサー ・ フォックス33;後でこの化合物は、T2R38 受容体34のアゴニストとして同定されました。3 一塩基多型、(A49P、A262V、および I296V の各多収性アミノ酸置換にはTAS2R38遺伝子の dna 塩基配列から発生する個体差A: アラニン、プロリン、p: v: バリン、イソロイシン i:)。2 つの一般的なハプロタイプ結果、PAV と AVI、PAV/PAV 個人されている PTC (「テイスティング」) に非常に敏感、AVI/AVI 個人が比較的鈍感 (「非-テイスティング」)、ヘテロ AVI/PAV 個人に対する感性がより多くの変数と35です。 ある苦い知覚、例えば、味覚受容体 T2R19、 TAS2R19遺伝子に影響を与える遺伝の変化のより多くの例は、同様に、遺伝的変異性と苦い化合物に異なる味覚展示しています。キニーネ36。同様に、 TAS2R31の変異は、高ポーテンシー甘味料37,38,39の 1 つの知覚の苦味を影響します。
ここで患者さんの臨床、実験心理学と遺伝学の高収率プロトコルの描画味感を特徴付けるため迅速な手法について述べる。
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Protocol
ペンシルベニア州機関審査委員会の大学は、このプロトコルを承認しました。または妊娠した 18 歳未満の場合、我々 は科目を除外します。
1. 口腔内評価: 病の評価と乳頭の同定
- 口を開くに主題を指示します。
-
ペンライトやヘッドランプなどの光源を使用すると、口腔内を照らすし、区域 (舌、口、頬粘膜、口唇粘膜、歯肉、硬口蓋、retromolar 三角の床) の 7 つのサブサイトを確認します。
- 舌背の表面を視覚化します。舌を持ち上げる対象を指示して腹側舌表面と、大臼歯を後方に試験を拡張することを確かめる、口の中の床を調べる。
- 舌圧子を使用して、件名の頬両側上下顎歯を取り巻く外側の歯肉と頬粘膜を視覚化するえ。
- 唇の粘膜と前歯の歯肉の表面を視覚化する上下の唇を持ち上げて、前方試験を拡張します。
- 最後に、硬口蓋と retromolar 三角を視覚化します。
- 炎症の兆候や大衆擦り傷、病変に注意してください。
- もう一度、口を開き、舌を拡張する対象を求めます。
- 光源を使用して、舌の背側表面を視覚化します。
- FP、例えば、滑らかな舌表面の存在の有無を識別します。
- 味覚テストを行う前に口腔内検査の結果に注意してください。捜査官は医療のコンテキストでこの味覚テストを実施、予想外の所見はさらに作品アップを促すべきであります。
2. 心理物理学的味覚テスト
注: リソースとそのフォローをテスト心理味の説明は次の web ページから利用可能なも: https://osf.io/hn87s/。
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伝達の準備
- 以下の指示に従って、ソリューションを準備します。0.0002 m. 溶解サンプル超純水を使用して ± 濃度の精度を確保するため、メスフラスコを使用した各ソリューションを確認します。研究目標に化合物の選択を調整します。ここに含まれる化合物の一例としてものです。
- デナトニウム安息香酸 (苦い): 1 L の水にデナトニウム安息香酸の 2.228 g 溶解 4.99 x 10-3 M デナトニウム安息香酸の原液を準備します。500 mL のメスフラスコにこの原液の 180 μ L を追加します。水を 500 mL、1.8 μ M の最終的な濃度の溶液を製造するボリュームを追加します。
- PTC (苦い): 500 mL メスフラスコに PTC の 0.0135 g を配置。水 500 mL にボリュームを追加します。PTC は、フラスコ内で攪拌棒を配置してから 70 ° C のホット プレート上にソリューションを熱溶解することは困難です。攪拌棒を使用して、ソリューションをミックスすべての溶質が解散 (~ 15 分) まで。これは 180 μ M の最終的な集中を含むソリューションを生成します。
- キニーネ (苦い): 500 mL メスフラスコにキニーネ塩酸二水和物の 0.011 g を配置。水 500 mL の 56 μ M の最終濃度溶液を製造するボリュームを表示するを追加します。
- 塩化ナトリウム (塩): 500 mL メスフラスコに 7.5 g の塩化ナトリウムを配置。水 500 mL、最終濃度 0.25 M の溶液を製造するボリュームを表示するを追加します。
- スクロース (甘口): ショ糖の 60 g を 500 mL のメスフラスコに。水 500 mL、0.35 M の最終濃度溶液を製造するボリュームを表示するを追加します。
- 4 ° C でストア味溶液いくつかの一般的に使用される味化合物は、光に敏感なと捜査官は、箔や光への暴露を減らすために他の材料でそれらをラップする必要があります。
- 調製した溶液の一般的なエラーを識別するために古いソリューションと新しいソリューションと 1 つ 1 つの試飲カップを入力します。強度で同一であることを確認する各ソリューションを味わいます。
- 科目は、テスト手順を理解していることを確認する最初の位置に提示制御ソリューションとして水が含まれます。各科目を提示伝達伝達の制御は 2 回、連続して同じ伝達を提示を避けるために世話し、。たとえば、5 つのユニークな味をテストするためアンケートに 12 サンプルの機能 (2.2 を参照): 5 つの味と水、それぞれの 2 倍提示します。個々 のガラス シンチレーション バイアルに水 5 mL の約数。呼び番号 1 暗い青色のステッカーとバイアル キャップ ラベルを付けます。
- ごとにこのプロセスを繰り返します伝達。プレゼンテーション、いくつか色コード、下記詳細の例の順序に従って円形ステッカー ラベル バイアル キャップ味アンケートのラベルのバイアル ラベルと一致 (2.2 を参照)。
水 (紺)
キニーネ (ライトブルー)
塩化ナトリウム (グリーン)
PTC (イエロー)
スクロース (オレンジ)
デナトニウム安息香酸 (赤)
塩化ナトリウム (紺)
デナトニウム安息香酸 (ライトブルー)
水 (緑)
キニーネ (イエロー)
スクロース (オレンジ)
PTC (赤) - パッケージ サンプル サンプル 1-6 と 7-12 ボックス「箱 A」と「ボックス B」をそれぞれラベル (図 1) の 2 つのボックスにそれらを置くことによってその他包装戦略が可能です。
- 以下の指示に従って、ソリューションを準備します。0.0002 m. 溶解サンプル超純水を使用して ± 濃度の精度を確保するため、メスフラスコを使用した各ソリューションを確認します。研究目標に化合物の選択を調整します。ここに含まれる化合物の一例としてものです。
図 1: キットの味します。被験者は、レート呈味強度と品質のさまざまな色味のキットを使用します。ボックス サンプル 1-6 が含まれていて、ボックス B 7-12 が含まれています。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
-
味アンケート
- 味の強さと美味しさは各伝達 (図 2) を識別するための強制選択の評価のためカテゴリー尺度を使用して味のアンケートを準備します。
- 味アンケートに適切な色および適切なサンプルの横にある番号の円形ラベルを配置 (2.1.6 参照)。
図 2: 強度評価のためのカテゴリー尺度を構成するアンケート エントリを味し、伝達品質の選択応答を強制します。味アンケートごとに色分けされた呈テストの 1 つのエントリが含まれます。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
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味テスト管理
- 12 サンプルのボックス、ボックス B、ボトル入り水、空のカップ、ペン、ペンと紙の味アンケート エントリを含む科目を提供します。ボトル入りの水の任意の特定の調査期間中の同じブランドを使用します。紙アンケートする代わりに、オンライン アンケート ソフトウェアに材料を移植し、タブレットまたはデスクトップ/ラップトップを経由して管理します。サンプル テンプレートは、https://osf.io/hn87s/ で利用可能です。
- 強度と品質 (例えば、塩辛い、酸っぱい、苦い、甘い、またはない味) 各伝達の両方を評価するよう求められます、被験者に指示します。また、彼らは可能性がありますすべての資質を経験していない科目をお知らせ。
- テストの手順を次のように説明する: 2 回水で口をすすぐし、添付のカップで吐き出します。お口の中にサンプル 1 のすべてを注ぐし、カップにソリューションを吐く前に 5 秒間そのまま。うがいしたり、ソリューションを飲み込むしないでください。サークル「非常に強い」に「全然強度がない」からサンプルの輝度で 0 ~ 12 のスケールに対応する 13 の垂直線の 1 つ、味を説明する単一の品質を選択します。その後、次のサンプルに進む前に 2 回水で口をすすいでください。
- サンプル 1 (水) 被写体の試飲と評価を観察します。「まったくなしの強さ」を逸脱する評価をする必要ありますと""ない味、テストを続行するを許可する前アンケート指示を繰り返します。
- 完全を期すのため完成したアンケートを確認します。
- 強さ 0 に 12 科目が囲まれて垂直線からのスケールで評価を獲得します。それぞれの 2 つの強度評価を平均伝達;この値は、分析のために使用されます。
3. 遺伝子型
- 唾液 DNA コレクション キットを使用して各教科から唾液を収集します。
- サンプルからゲノム DNA を浄化するには、製造元の指示に従います。
- SNP ジェノタイピング (rs713598、rs1726866、 rs10246939) の試金40を使用してTAS2R38遺伝子型を決定します。
- SNP ジェノタイピング試金 (rs10772420)36を使用してTAS2R19遺伝子型を決定します。
4. 遺伝子型-表現型の検証
- 次の web ページでTAS2R38 (rs713598、rs1726866、rs10246939) とTAS2R19 (rs10772420) 800 科目データから使用可能なプールされたコントロールのデータを確認: https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/。
- 被写体のTAS2R38遺伝子型に基づいて、同じ遺伝子型の個人のため規範を苦い化合物の PTC の彼または彼女の心理物理学的味覚応答を比較します。応答が一致する必要があります。ただし、まれに、 TAS2R38遺伝子型は PTC 感覚結果35を完全に予測しないは。
- 応答が表示されます重要な相違は、同じTAS2R19遺伝子型の個人のための規範をキニーネのサブジェクトの味覚応答を比較します。キニーネ強度と遺伝子型のための応答は、36を一致させてください。すべての味の結果は遺伝子型に対応すべき、主題 (a) は、タスク (b) は誤った評価を提供するまたは詐病または (c) があった調査員データ収集エラーに理解していないのは不可能です。
- データ ポイント外れ値を特定し、おそらくそれらを除外して分析 (図 3)。客観的ジェノタイピングと感覚の結果との対応は、心理検査の信頼性を検証します。
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Representative Results
味覚テストの結果は、評価のすべての科目にプールされている (n = 840) と遺伝子型分離後紹介しています。Https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/ で完全なデータ セット、各伝達評価、 TAS2R38とTAS2R19遺伝子型を確認できます。結果はTAS2R38受容体遺伝子多型 (図 3) でグループ化された被験者の間で PTC の知覚の味の違いの存在を確認します。PTC 強度の評価が大幅に異なるTAS2R38遺伝子型 (AVI/avi ファイル、0.86; 全体AVI/PAV、6.95;PAV/PAV、8.18;一方向の分散分析, p < 0.0001)。TAS2R19遺伝子型 (たとえば 3.77; 間キニーネ強度の結果が大幅に異なるもA:G、3.08;G:G、2.26;一方向の分散分析, p < 0.0001)。
図 3: PTC 味アンケート結果TAS2R38遺伝子型。味アンケートは、カテゴリー尺度に PTC の苦味強度評価に基づくTAS2R38遺伝子型によって個人を分離する使用ことができます (* p < 0.0001)。ご覧のように、少数の飛び地、フェンス (「ひげ」) (例えば、1.5 倍四分と怒鳴る低い四分位数の上の四分位範囲外) にこの箱型図の外側にあるデータ ポイントくださいはこれの拡大版を表示するのにはここをクリック図.
| メトリック | 味 | 聴覚 | ビジョン | 聴覚/味 | ビジョン/味 |
| PubMed | 36,302 | 123,101 | 171,522 | 3.39 | 4.72 |
| NIH 記者 | 6,144 | 23,873 | 54,858 | 3.89 | 8.93 |
| PubMedのNIH 記者キーワードとして特定の感覚を使用してテキスト検索を行った。PubMedは公開された実験結果のオンライン データベースおよびNIH 記者は健康の国民の協会によって資金を供給されたプロジェクトをリストに研究オンライン データベース。「聴覚/味」列の値は表示比率、すなわち、3 倍以上の味と比較して公聴会を参照している多くの出版物があります。我々 が 10 am 米国東部標準時刻で 2018 年 1 月 31 日に下記の Url にアクセス | |||||
| https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ | |||||
| https://projectreporter.nih.gov/reporter.cfm | |||||
表 1: レコードをキーワードとして '聴覚' と '視覚' 対 '味' を使用して識別されます。
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Discussion
このメソッドの重要性は、医学 (口頭試験)、(味覚テスト) 実験心理学および遺伝学 (検証ステップ) からの機能で学際的なアプローチを使用することです。味情報は味が身体の他の蛋白質の機能にウィンドウを提供するための診断と予後ツールとして開発する可能性が高い。実験心理学の観点から、簡単な試験の追加は規範的味覚機能の研究のために適切ではない科目を識別できます。遺伝学の観点からは、これらの手順は、簡単に再現できる遺伝子型-表現型の関係を調べるための簡単な方法を提供します。
無形が容易ないし指向のタスクと、短いプロシージャを維持する医学の設定で特にので被写体の注意で感じる主題を助けるなど、重要ないくつかの重要な機能は、人間の味覚を測定ウェイバー。また、科目は不快、表示、テスト刺激の性質についてなど、彼らの懸念をトラブルシューティングを介入することが重要です。科目多いテスト刺激のほとんどは食品、例えば、塩、砂糖を学ぶため安心です。この手順は、単純ですが、重要な制限があります。口頭試験は医学の訓練を捜査官のためのルーチンが、実験心理学や遺伝学の訓練とのそれらは、口腔疾患を認識することでより少なく安易に可能性があります。別の制限は、評価尺度の事前訓練、科目によって容易に理解しながら個人、または個人41のグループ間の違いをあいまいなことがあります。最後に、データの統計処理の遺伝子型と表現型の間の不一致で被験者を治療する方法に関するガイダンス、簡単なルール、例えば、特定の基準を満たすために失敗する主対象をドロップにまだ成文化されていません。
将来を見据えて、味試験ルーチンの部分薬ビジョンと聴力検査、味覚が人間の病気や幸福がどのように関連するのかについて理解を深めると、この単純なテストを絞り込むことができるようになるかもしれません。
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Disclosures
NAC と DRR 批評 (治療と診断の呼吸器感染症 61/697,652、WO2013112865) の下での特許の共同発明者であります。
Acknowledgments
健康の国民の協会からの賞は、この研究を支援 (NAC と防災、R21DC013886 と NIDCD 管理研究サプリメントに促進する出現の臨床医科学者ジェドに嗅覚の研究で、NAC に R01DC013588)。OD018125 から NIH 資金を一部購入した機器から遺伝子型データを収集しました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Disposable diagnostic penlight | Primacare | DL-9223 | |
| UltraLite Pro headlight | Integra LifeSciences | AX2100BIF | |
| Millipore Q-Gard 2 water purification system | EMB Millipore | QGARD00D2 | |
| Denatonium benzoate | Sigma Aldrich | D5765 | |
| Phenylthiocarbamide | Sigma Aldrich | P7629 | |
| Quinine hydrochloride dihydrate | Sigma Aldrich | Q1125 | |
| Sodium Chloride | Sigma Aldrich | S1679 | |
| Sucrose | Sigma Aldrich | S0389 | |
| Glass scintillation vials | Thomas Scientific | 1230L59 | Same as Wheaton catalog no. 986580 |
| Oragene Discover OGR-500 DNA collection kit | DNA Genotek | OGR-500 | |
| prepIT L2P Protocol reagents | DNA Genotek | PT-L2P-5 | |
| rs713598 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___8876467_10 | |
| rs1726866 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___9506827_10 | |
| rs10246939 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___9506826_10 | |
| rs10772420 TaqMan SNP genotyping assay | ThermoFisher Scientific | C___1317426_10 |
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