味觉受体

味觉受体是存在于味觉感受细胞（taste receptor cells）上的膜蛋白，负责识别溶解于唾液中的化学刺激物并将其转化为细胞内信号，是味觉系统把外界化学信息转换为神经信号的第一步。^{44Taste Receptors: Regulators of Food Intake and Metabolismnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|55The receptors and cells for mammalian tastenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体并非单一蛋白，而是分布在味蕾不同细胞中的多个蛋白家族的总称，包括 G 蛋白偶联受体类的 T1R 家族（TAS1R）和 T2R 家族（TAS2R），以及参与咸味、酸味感知的离子通道。^{44Taste Receptors: Regulators of Food Intake and Metabolismnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|66Taste receptor signalling – from tongues to lungsonlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

传统上，人类味觉被划分为五种基本味觉：甜、鲜、苦、咸、酸。这一分类在教科书和综述中被广泛采用，是味觉研究的通用框架。^{44Taste Receptors: Regulators of Food Intake and Metabolismnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|55The receptors and cells for mammalian tastenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

甜味由 T1R2 与 T1R3 组成的异源二聚体受体介导，鲜味由 T1R1 与 T1R3 组成的异源二聚体受体介导，二者均属于 C 类 G 蛋白偶联受体。^{66Taste receptor signalling – from tongues to lungsonlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|77The receptors for mammalian sweet and umami tastecell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味由 T2R 家族（TAS2R）介导，该家族在人类中约有 25 个功能基因，属于 A 类 G 蛋白偶联受体，其成员以单体形式发挥作用。^{66Taste receptor signalling – from tongues to lungsonlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|88The molecular basis of bitter taste: the T2R family of G protein-coupled receptorsjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

咸味感知主要依赖上皮钠通道（ENaC），钠离子通过该通道进入味觉感受细胞引起去极化；酸味感知则涉及多种离子通道和受体，包括 OTOP1 等质子通道，其分子机制仍在深入研究中。^{99The cells and peripheral representation of sodium taste in micenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1010OTOP1 is a proton channel essential for sour tastescience.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体基因家族在脊椎动物中具有保守性，但不同物种间基因数目和功能存在差异，例如人类 T2R 家族约有 25 个功能基因，而小鼠约有 35 个，反映了味觉受体在进化中的适应性变化。^{88The molecular basis of bitter taste: the T2R family of G protein-coupled receptorsjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1212Evolution of taste receptors in vertebratesacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体不仅表达于口腔味蕾，也在消化道、呼吸道等组织中被发现，提示其可能参与营养感知和代谢调节等口腔外功能。^{1313Extraoral taste receptors: a new frontier in taste researchcell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

甜味感知由味觉受体 T1R 家族中的 T1R2 与 T1R3 两个亚基以异源二聚体（异构体）形式共同承担；单独表达任一亚基均不足以对天然甜味物质产生有效响应，二者组合构成功能性甜味受体。^{1414动物甜味受体研究进展及猪饲料甜味剂的选择-中国畜牧杂志2007年15期-知网阅读read.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

在 T1R2/T1R3 异源二聚体中，T1R2 承担主要的配体识别与结合功能，起主导作用；T1R3 则对 T1R2 结合位点的构象起调节作用，影响受体对甜味物质的亲和力与响应强度。^{1414动物甜味受体研究进展及猪饲料甜味剂的选择-中国畜牧杂志2007年15期-知网阅读read.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

不同物种的甜味受体基因序列存在差异，这种差异直接导致味觉感受上的种间差别；例如猪与人在甜味受体基因序列上存在种族差异，从而造成两者在甜味感觉上的不同。^{1414动物甜味受体研究进展及猪饲料甜味剂的选择-中国畜牧杂志2007年15期-知网阅读read.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

动物对甜味的识别起始于口腔味觉细胞中的味觉受体，甜味信号由味觉细胞上的 T1R2/T1R3 受体启动，这是动物味觉识别通路的共同起点。^{1414动物甜味受体研究进展及猪饲料甜味剂的选择-中国畜牧杂志2007年15期-知网阅读read.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

由于甜味受体存在种间序列差异，在动物营养与饲料工业中，针对猪等目标动物选择甜味剂时不能简单照搬人类甜味评价结果，需考虑物种间受体差异对甜味响应的影响。^{1414动物甜味受体研究进展及猪饲料甜味剂的选择-中国畜牧杂志2007年15期-知网阅读read.cnki.net前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

鲜味受体由味觉受体 1 型家族的两个成员 T1R1 与 T1R3 组成异源二聚体，即 T1R1/T1R3 复合体；它是哺乳动物感知氨基酸类鲜味物质的主要受体。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

在 T1R1/T1R3 异源二聚体中，T1R1 亚基构成配体结合的主要位点，负责识别 L-谷氨酸等氨基酸类鲜味物质；T1R3 亚基则与 T1R1 协同，共同决定受体对配体的响应能力。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

T1R1/T1R3 复合体不仅识别游离的 L-谷氨酸，也能被 5'-核苷酸（如 5'-肌苷酸、5'-鸟苷酸）增强；核苷酸本身鲜味较弱，但与谷氨酸共存时可显著放大鲜味响应，这一协同效应是鲜味受体研究中的经典现象。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

酱油等发酵调味食品中含有丰富的鲜味肽，这些肽类物质可与 T1R1/T1R3 鲜味受体发生相互作用；研究者通过同源建模与分子对接方法，探讨了酱油源鲜味肽与 T1R1、T1R3 的构效关系。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

在鲜味肽与 T1R1/T1R3 受体的构效关系研究中，常采用感官评价结合同源建模与分子对接的技术路线：先合成候选鲜味肽并进行感官评价，再构建受体三维结构模型，通过分子对接分析肽与受体的结合模式与关键作用力。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

T1R1/T1R3 属于 C 类 G 蛋白偶联受体家族，具有该类受体典型的胞外捕蝇草结构域（VFT 结构域），配体结合发生于该结构域，并通过构象变化将信号传递至胞内。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

鲜味受体 T1R1/T1R3 的配体识别具有种间差异：不同物种的 T1R1 亚基对氨基酸的响应谱存在差别，这影响了不同动物对鲜味物质的感知能力。^{1515酱油源鲜味肽与T1R1、T1R3鲜味受体构效关系研究_国家科技期刊平台opaj.napstic.cn前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体在分子上被归为第二类味觉受体家族，即 T2R 家族，其人类基因命名符号为 TAS2R。该家族与介导甜味和鲜味的 T1R（TAS1R）家族并列，构成哺乳动物两类主要的 G 蛋白偶联味觉受体家族，这一分类框架在 2000 年前后被确立，并成为理解哺乳动物味觉转导基本机制的基础。^{1717Literature citationsuniprot.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

人类 TAS2R 家族约有 25 个功能性成员。这些受体是糖蛋白，既能形成同源受体复合物，也能形成异源受体复合物，这一特性使数量有限的受体能够覆盖结构高度多样的苦味化合物。^{1616NCBI Conserved Domain Searchncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体属于 G 蛋白偶联受体超家族中的 A 类（视紫红质样）成员，具有七次跨膜螺旋的典型拓扑结构，其氨基酸链长度在人类中大致为 290 至 320 个残基量级，例如 TAS2R14 为 317 个氨基酸、TAS2R16 为 291 个氨基酸、TAS2R19 为 299 个氨基酸。^{1717Literature citationsuniprot.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体识别的配体在化学结构上极为多样，涵盖生物碱、萜类、黄酮类、苦味肽以及多种合成化合物，单一受体常可被多种结构无关的化合物激活，而单一化合物也常激活多个受体，形成多对多的识别格局。这种「一受体多配体、一配体多受体」的关系被认为是苦味感知能够覆盖海量潜在有毒物质的结构基础。^{1616NCBI Conserved Domain Searchncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1717Literature citationsuniprot.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体在味觉转导中的经典下游通路是激活味转导素（gustducin，一种味觉特异性 G 蛋白）及其 α 亚基，进而激活磷脂酶 Cβ2（PLCβ2），产生第二信使促使 TRPM5 阳离子通道开放，导致味觉细胞去极化并释放神经递质。这一通路与甜味、鲜味受体共享，是 II 型味觉细胞的共同转导机制。^{1717Literature citationsuniprot.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体并非只表达于口腔味蕾。多种 TAS2R 在呼吸道平滑肌、支气管上皮、胃肠道内分泌细胞、睾丸和脑等组织中也有表达，参与支气管舒张、胃肠激素分泌与先天免疫等非味觉功能，这一发现把苦味受体的生理意义从单纯的感觉识别扩展到全身性的化学感受系统。^{1616NCBI Conserved Domain Searchncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

TAS2R 基因家族在人类基因组中呈现高度多态性，多个位点的单核苷酸多态性可显著改变个体对特定苦味物质的敏感度，例如 TAS2R38 的常见变异与对苯硫脲（PTC）及丙硫氧嘧啶（PROP）的尝味能力差异相关，这是人类味觉遗传学中被研究得最充分的案例之一。^{1717Literature citationsuniprot.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

从进化角度看，苦味受体家族是味觉受体中成员数量最多、种间差异最大的一类，其基因数目在不同哺乳动物谱系中变化显著，普遍被解释为对各自食性与环境中潜在毒素谱系的适应，而非单纯的功能冗余。^{1616NCBI Conserved Domain Searchncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

咸味感知主要依赖上皮钠通道（ENaC，epithelial sodium channel），该通道位于味蕾味觉受体细胞的顶膜，对阿米洛利（amiloride）敏感；钠离子经 ENaC 进入细胞后引起膜去极化，进而触发神经递质释放。^{99The cells and peripheral representation of sodium taste in micenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1818Sodium taste transduction: ENaC and beyondsciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

ENaC 由 α、β、γ 三个亚基组成，属于 ENaC/DEG/ASIC 离子通道超家族；在味觉组织中，α 亚基（SCNN1A）对咸味感知尤为关键，β 和 γ 亚基参与通道功能调节。^{99The cells and peripheral representation of sodium taste in micenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1919Epithelial sodium channel (ENaC) in taste perceptionphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

除 ENaC 途径外，高浓度盐（尤其是钠盐）还可通过其他非阿米洛利敏感机制参与咸味感知，包括涉及 TRPV1 等通道的途径，但具体分子身份仍有待完全阐明。^{1818Sodium taste transduction: ENaC and beyondsciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2020Amiloride sensitivity of salt taste in humans and rodentsacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

酸味感知涉及多种离子通道和受体，包括 OTOP1（otopetrin 1）、PKD2L1（多囊蛋白 2 样 1）以及 HCN 通道等；其中 OTOP1 被鉴定为介导酸味感知的关键质子通道，在酸味受体细胞中表达并响应细胞外质子。^{2121OTOP1 is a proton channel essential for sour tastescience.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2222Sour taste transduction: OTOP1 and beyondjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

PKD2L1 表达于酸味受体细胞中，是酸味感知的重要标志物，但其本身是否直接介导酸味信号转导仍有讨论；OTOP1 的发现为酸味转导提供了更直接的分子候选。^{2121OTOP1 is a proton channel essential for sour tastescience.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2323PKD2L1 is required for sour taste perceptioncell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

酸味信号转导涉及细胞内酸化导致的质子内流和膜去极化，OTOP1 作为质子通道被广泛认为是酸味受体细胞中主要的质子传导途径。^{2121OTOP1 is a proton channel essential for sour tastescience.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2222Sour taste transduction: OTOP1 and beyondjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

咸味和酸味感知的离子通道机制与甜、苦、鲜味依赖 G 蛋白偶联受体的机制不同，前者直接通过离子通道介导离子通透和膜电位变化。^{99The cells and peripheral representation of sodium taste in micenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|1818Sodium taste transduction: ENaC and beyondsciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

ENaC 在咸味感知中的作用得到多种基因敲除和电生理研究的支持，但不同物种（如小鼠与人类）之间咸味感知的分子机制可能存在差异，人类咸味感知是否完全依赖 ENaC 仍有争议。^{1818Sodium taste transduction: ENaC and beyondsciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2020Amiloride sensitivity of salt taste in humans and rodentsacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体细胞（taste receptor cell，TRC）属于极化上皮细胞，其顶端微绒毛（味毛）伸入味孔接触口腔内的化学刺激，而受体蛋白、G 蛋白、效应酶等信号组件集中分布在顶端膜及其紧邻的胞质区域，形成高度区室化的转导装置。^{2424Taste receptor signalling – from the tongue to the gutphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2525The cell biology of tasterupress.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

甜味、鲜味和苦味受体都属于 G 蛋白偶联受体（GPCR）家族，它们共用一条以磷脂酶 Cβ2（PLCβ2）为核心的下游通路：受体激活异源三聚体 G 蛋白（味转导素 gustducin 或 Gαi 家族成员），Gβγ 亚基激活 PLCβ2，后者水解磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸（PIP2）生成三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DAG）。^{2424Taste receptor signalling – from the tongue to the gutphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2626Taste receptors and their signalling pathwaysnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

IP3 与内质网上的 IP3 受体（ITPR3）结合，触发内质网钙库释放 Ca2+，使胞质 Ca2+ 浓度升高；这一钙信号随后激活位于微绒毛膜上的瞬时受体电位通道 TRPM5，使细胞膜去极化。^{2424Taste receptor signalling – from the tongue to the gutphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2727TRPM5 is a transient Ca2+-activated cation channel responding to rapid changes in [Ca2+]ipnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

TRPM5 是一种钙激活的非选择性阳离子通道，对单价阳离子有通透性，其激活导致膜去极化并进一步打开电压门控钠通道，最终在味觉受体细胞基底侧触发神经递质释放。^{2727TRPM5 is a transient Ca2+-activated cation channel responding to rapid changes in [Ca2+]ipnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2828TRPM5 and taste transductionlink.springer.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体细胞向传入神经纤维的信号传递依赖 ATP 作为主要神经递质：TRPM5 介导的去极化打开 CALHM1/CALHM3 异源通道，使 ATP 从细胞释放，作用于味觉传入纤维上的嘌呤能受体。^{2929CALHM1 ion channel mediates purinergic neurotransmission of sweet, bitter and umami tastesnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3030CALHM3 is essential for rapid ion channel-mediated purinergic neurotransmission of GPCR-mediated tastescell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体（T2R/TAS2R 家族）在表达模式上与甜、鲜味受体细胞基本分离，遵循“一个受体细胞表达一种或少数几种受体”的近似规则，但单个 T2R 基因可在多个细胞中表达，且不同 T2R 对同一苦味物质的响应谱存在重叠。^{2626Taste receptors and their signalling pathwaysnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|55The receptors and cells for mammalian tastenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

咸味感知主要不依赖 GPCR 通路，而是通过上皮钠通道 ENaC 介导 Na+ 内流使细胞去极化；低浓度盐的“阳离子味”由 ENaC 承担，而高浓度盐的厌恶反应涉及其他机制。^{3131The taste of saltjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3232Sodium taste transduction: ENaC and beyondsciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

酸味感知的分子机制存在多种候选：OTOP1 被鉴定为质子激活的阴离子通道，在酸味受体细胞中表达并介导酸诱发电流；此外 PKD2L1/PKD1L3 复合物也被认为参与酸味信号，但两者在酸味转导中的相对贡献仍有讨论。^{3333OTOP1, a proton channel, mediates sour tastescience.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3434Sour taste: receptors, cells and circuitssciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体细胞的信号转导具有“调谐”特征：单个甜味受体细胞可对多种甜味分子响应，而苦味受体细胞则呈现较窄的响应谱；这种差异部分源于受体表达组合与下游信号组件（如 PLCβ2、TRPM5）表达水平的差异。^{2424Taste receptor signalling – from the tongue to the gutphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2626Taste receptors and their signalling pathwaysnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体信号通路中的关键组件 PLCβ2 和 TRPM5 在味觉受体细胞中高表达，而在大多数非味觉组织中表达很低，这使它们成为味觉受体细胞的功能标志物。^{2727TRPM5 is a transient Ca2+-activated cation channel responding to rapid changes in [Ca2+]ipnas.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2828TRPM5 and taste transductionlink.springer.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体细胞按功能可分为不同类型：II 型细胞表达 T1R 和 T2R 受体并依赖 PLCβ2–IP3–TRPM5 通路；III 型细胞形成突触样结构，参与酸味等信号的传递；I 型细胞则被认为具有胶质样支持功能。^{2424Taste receptor signalling – from the tongue to the gutphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2525The cell biology of tasterupress.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体信号转导的终止与适应涉及受体脱敏、IP3 代谢以及钙信号的缓冲与清除；持续刺激下味觉受体细胞的响应会减弱，这一适应过程对味觉感知的动态范围调节具有重要意义。^{2424Taste receptor signalling – from the tongue to the gutphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|2626Taste receptors and their signalling pathwaysnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

脊椎动物的味觉受体可归入两个主要基因家族：编码甜味与鲜味受体的 T1R 家族（TAS1R）和编码苦味受体的 T2R 家族（TAS2R）。T1R 与 T2R 在基因结构、编码蛋白的膜拓扑以及配体识别方式上均不相同，是味觉受体基因分类的基本框架。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

T1R 家族在脊椎动物中通常由三个旁系同源基因组成：TAS1R1、TAS1R2 和 TAS1R3。它们编码的蛋白需形成二聚体才有功能——T1R2 与 T1R3 组合成甜味受体，T1R1 与 T1R3 组合成鲜味受体，T1R3 因此是两个受体复合物共用的亚基。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

T2R 家族是脊椎动物中规模最大的味觉受体基因家族，人类基因组中已鉴定出约 25 个功能性的 TAS2R 基因，另有若干假基因；不同哺乳动物物种间 T2R 基因数目差异很大，反映出该家族经历了频繁的基因重复与丢失。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

Shi 与 Zhang 2006 年发表于 Molecular Biology and Evolution 的比较研究指出，脊椎动物甜味/鲜味受体基因（T1R）与苦味受体基因（T2R）呈现截然不同的演化模式：T1R 基因在脊椎动物中拷贝数保守、演化速率相对较慢，而 T2R 基因则经历频繁的谱系特异性基因重复与假基因化，家族规模在物种间高度可变。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

该研究把 T1R 与 T2R 的演化差异归因于选择压力的不同：甜味与鲜味受体识别的是数量有限、化学性质相对明确的营养性配体，功能约束较强；苦味受体则承担检测种类繁多、结构各异的有毒物质的任务，因而在演化上更倾向于通过基因扩增与多样化来扩大识别谱。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体基因家族的演化与动物的食性适应相关：专性食肉、食虫或吸血等特殊食性的哺乳动物谱系中，甜味受体基因 TAS1R2 常出现独立发生的假基因化或功能丧失，提示甜味感知能力在食性转变过程中可能被放松选择而退化。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

T2R 基因的种内多态性是人类味觉差异的重要遗传基础，人群中 TAS2R38 等位基因的差异直接导致对苯硫脲（PTC）及丙基硫氧嘧啶（PROP）苦味感知能力的个体差异，这一现象自 20 世纪 30 年代起即被研究，并在分子水平上得到解释。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

从演化时间尺度看，T1R 与 T2R 家族的分化早于脊椎动物辐射，两类受体在鱼类等低等脊椎动物中即已存在，说明甜味/鲜味与苦味两条识别通路在脊椎动物演化早期就已分道扬镳。^{3535Contrasting modes of evolution between vertebrate sweet/umami receptor genes and bitter receptor genespubmed.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体并非均匀分布在口腔各处，而是集中表达于味蕾中的味觉受体细胞（taste receptor cells）上；味蕾本身又主要分布于舌背的菌状乳头、轮廓乳头和叶状乳头，以及软腭、咽部和会厌等部位的上皮中。^{3636Taste buds: cells, signals and synapsesnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|55The receptors and cells for mammalian tastenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

每个味蕾由约 50–100 个形态和功能各异的味觉受体细胞组成，这些细胞在味蕾内呈典型的洋葱状排列，顶端微绒毛伸入味蕾孔与外界接触。^{3636Taste buds: cells, signals and synapsesnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3737Taste receptor cells: structure and functionjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体细胞按功能可分为 I 型（支持/胶质样细胞）、II 型（受体细胞，表达 T1R 和 T2R 家族受体，介导甜、鲜、苦味）和 III 型（突触前细胞，介导酸味等）等类型；II 型细胞本身不形成常规突触，而是通过 ATP 等递质将信号传给味觉传入神经。^{3737Taste receptor cells: structure and functionjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3838Coding of sweet, bitter, and umami tastes: different receptor cells sharing similar signaling pathwayscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

甜味受体 T1R2/T1R3 和鲜味受体 T1R1/T1R3 主要表达于 II 型味觉受体细胞，且同一细胞通常只表达一种 T1R 组合，从而在细胞层面保持甜味与鲜味信号的部分分离。^{3838Coding of sweet, bitter, and umami tastes: different receptor cells sharing similar signaling pathwayscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3939Taste receptors: a review of the molecular biology of tastecell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

苦味受体 T2R（TAS2R）家族成员在 II 型味觉受体细胞中表达，单个苦味受体细胞可共表达多个 T2R 基因，这被认为是机体以有限细胞数量广谱检测众多苦味物质的基础。^{3939Taste receptors: a review of the molecular biology of tastecell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|4040The molecular basis of bitter taste: T2R receptorssciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体不仅存在于口腔味蕾，也在胃肠道、呼吸道、胰腺等口腔外组织中有表达，参与营养感知、激素分泌和局部防御等过程；这一口腔外表达现象已被多个独立研究报道。^{4141Extraoral taste receptors: a new frontier in taste researchjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|4242Taste receptors in the gastrointestinal tractgut.bmj.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

不同乳头类型的味蕾在受体表达上存在区域差异：轮廓乳头和叶状乳头中的味蕾数量较多、分布较集中，而菌状乳头味蕾散布于舌前部；这种分布差异与不同味觉模态的敏感区域差异有关，但“味觉地图”（舌面分区对应不同味觉）的经典说法已被现代研究否定。^{55The receptors and cells for mammalian tastenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|4343The taste map myth: no tongue map for tastenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味蕾中的味觉受体细胞处于不断更新状态，其寿命约为 10–14 天，由基底细胞持续增殖分化补充；受体表达格局在更新过程中得以维持。^{3636Taste buds: cells, signals and synapsesnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3737Taste receptor cells: structure and functionjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

III 型味觉受体细胞表达突触相关蛋白并形成经典突触结构，参与酸味等信号的传递；与 II 型细胞以 ATP 为非经典递质不同，III 型细胞使用 5-羟色胺等递质。^{3737Taste receptor cells: structure and functionjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|3838Coding of sweet, bitter, and umami tastes: different receptor cells sharing similar signaling pathwayscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味蕾内各类细胞之间存在旁分泌相互作用，例如 II 型细胞释放的 ATP 可作用于相邻细胞，提示味觉信号在味蕾内并非完全独立平行传递。^{3838Coding of sweet, bitter, and umami tastes: different receptor cells sharing similar signaling pathwayscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|4444ATP signaling in taste budsphysoc.onlinelibrary.wiley.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体研究在分子层面的起点通常追溯到 1992 年前后对味转导素（gustducin）的发现：研究者从味蕾组织中鉴定出一种仅表达于味觉细胞的 G 蛋白 α 亚基，为后续受体克隆提供了组织特异性标记。^{4545Gustducin is a taste-cell-specific G protein closely related to the transducinsnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体基因的鉴定主要依赖生物信息学驱动的同源克隆：以已知 G 蛋白偶联受体（GPCR）的保守序列为探针，在基因组或表达序列标签（EST）数据库中检索味觉组织富集的候选基因，再逐一进行功能验证。^{4646A novel family of mammalian taste receptorscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|4747T2Rs function as bitter taste receptorscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

异源表达系统是味觉受体功能鉴定的核心手段：将候选受体 cDNA 转入 HEK293 等哺乳动物细胞系，配合共表达 G 蛋白亚基（如 Gα15/16 或味转导素）与钙敏感染料，通过钙成像检测配体刺激后的胞内钙升高。^{4848Mammalian sweet taste receptorscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|4949An amino-acid taste receptornature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

钙成像之外，味觉受体信号常以荧光素酶报告基因（如 cAMP 响应元件 CRE-luciferase）检测，用于区分受体偶联的 G 蛋白通路（Gs、Gq 或 Gi）并定量配体的效力与选择性。^{5050Functional characterization of human bitter taste receptorsportlandpress.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

电生理方法在味觉受体研究中用于在细胞与组织水平验证功能：包括对异源表达受体的全细胞膜片钳记录，以及对味蕾或味觉神经的现场记录，用以确认配体诱导的电流与神经放电。^{5151Electrophysiological characterization of taste receptor cellsjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

基因敲除与转基因小鼠是建立受体—味觉行为因果关系的标准方法：敲除特定味觉受体基因后，动物对相应味质的偏好或回避行为消失，而其他味质的反应保留，从而把分子受体与行为表型对应起来。^{3838Coding of sweet, bitter, and umami tastes: different receptor cells sharing similar signaling pathwayscell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5252Taste receptor cells that respond to bitter stimuli are selectively destroyed by a bitter compoundnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

在味蕾细胞水平，原位杂交与免疫组织化学用于确定受体的表达细胞类型与空间分布；报告基因小鼠（如启动子驱动荧光蛋白）进一步实现了特定受体表达细胞的可视化与活体追踪。^{5353Taste receptor expression in taste buds and beyondjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5454Genetic tracing of taste receptor cells in micejneurosci.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

人类味觉受体的配体筛选常借助细胞系高通量平台进行，但体外筛选结果与人体感官评价之间常存在差异，因此研究流程通常把细胞实验与人类品尝试验（感官评价）结合使用。^{5555Human taste perception and in vitro receptor assays: a comparisonacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

结构生物学方法（冷冻电镜与 X 射线晶体学）近年被用于解析味觉受体的配体结合口袋与激活构象，为解释受体对甜味剂、鲜味物质与苦味化合物的识别特异性提供原子层面的依据。^{5656Structural basis for the activation of the sweet taste receptornature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|5757Cryo-EM structure of the human bitter taste receptor TAS2R46nature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

计算化学与机器学习方法（同源建模、分子对接、虚拟筛选）被用于从化合物库中预测味觉受体配体，作为实验筛选的前置过滤手段，但其预测结果仍需实验验证。^{5858Machine learning approaches for taste receptor ligand predictionpubs.acs.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体研究的方法学存在一个被公开讨论的局限：异源细胞系缺乏味蕾特有的信号组分与膜环境，部分受体在体外难以功能性表达，导致阴性结果不能直接推断为“无配体”。^{5959Challenges in functional expression of taste receptors in heterologous systemsfrontiersin.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体在口腔外的多种组织中有表达，包括胃肠道、胰腺、呼吸道和生殖系统等，提示其功能不限于味觉感知。^{6060Extraoral taste receptors: a new frontier in medicinenature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|6161Taste receptors in the gastrointestinal tractjournals.physiology.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

胃肠道中的苦味受体（TAS2R 家族）被激活后可刺激胃肠激素（如胆囊收缩素、GLP-1）的分泌，参与调节胃肠运动和饱腹感。^{6262Bitter taste receptors regulate gut hormone secretiongastrojournal.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|6363Gut bitter taste receptors and nutrient sensingmdpi.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

呼吸道纤毛上皮细胞表达苦味受体，其激活可增加纤毛摆动频率，促进黏液清除，被认为在气道防御中起作用。^{6464Bitter taste receptors in airway ciliaatsjournals.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开|6565Airway taste receptors and host defensecell.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

甜味受体 T1R2/T1R3 在肠道内分泌细胞中表达，参与葡萄糖吸收和肠促胰岛素分泌的调节。^{6666Sweet taste receptors in the gutjournals.lww.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|6767Intestinal sweet taste receptors and glucose absorptiondiabetesjournals.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体基因（如 TAS2R38）的多态性与个体对特定苦味物质的感知差异相关，并可能影响饮食偏好和食物选择。^{6868TAS2R38 polymorphisms and bitter taste perceptionacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|6969Genetics of taste perceptionannualreviews.org前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

TAS2R38 的常见多态性（如 PAV/AVI 单倍型）决定了对苯硫脲（PTC）和丙硫氧嘧啶（PROP）的苦味敏感度，是味觉遗传学的经典范例。^{6868TAS2R38 polymorphisms and bitter taste perceptionacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|7070TAS2R38 and PROP tastingsciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体功能障碍与多种病理状态相关，例如味觉减退或味觉异常可发生于感染、营养缺乏、内分泌疾病和神经系统疾病中。^{7171Disorders of taste and smellneurologic.theclinics.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

某些病毒（如 SARS-CoV-2）感染可导致味觉功能障碍，其机制可能涉及味蕾细胞或神经的损伤，但具体机制仍在研究中。^{7272COVID-19 and taste dysfunctionacademic.oup.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|7373Mechanisms of taste loss in COVID-19nature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体在肿瘤中的表达已有报道，例如苦味受体在部分癌细胞中表达并可能影响细胞增殖，但其临床意义尚待明确。^{7474Bitter taste receptors in cancersciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|7575Taste receptors as cancer biomarkersmdpi.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

味觉受体作为药物靶点的潜力受到关注，例如苦味受体激动剂可能用于改善呼吸系统疾病，但尚未有相关药物上市。^{7676Bitter taste receptors as drug targetssciencedirect.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开|7777Taste receptors as therapeutic targetsnature.com前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

瓦赫宁根大学与研究机构（Wageningen University & Research，WUR）开发了一种名为 Receptomics 的芯片技术，可在体外测量人或动物的受体（包括味觉受体）对天然提取物或纯化合物的响应，用于食品、健康与生物技术领域的快速预测性分析。^{8080Receptomics: Human and animal senses on a chipwur.nl前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

Receptomics 这类受体芯片方法的公开宣称优势之一是减少对感官评价小组（sensory panels）和动物实验的依赖，从而在风味物质筛选中兼顾通量与伦理成本。^{8080Receptomics: Human and animal senses on a chipwur.nl前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

受体芯片方法被定位为可用于个性化营养与药物研究：通过并行测试多种受体—配体组合，快速给出风味、气味、激素及生物活性化合物的预测性结果，并借助软件进行数据可视化与模式识别。^{8080Receptomics: Human and animal senses on a chipwur.nl前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

在药物评价方面，味觉受体的应用潜力主要来自其广泛的配体识别谱：苦味受体（TAS2R 家族）在舌外组织（如气道平滑肌、胃肠道）也有表达，因此苦味受体配体的筛选既可用于矫味（掩盖不良苦味、改善儿童用药依从性），也可用于发现新的支气管舒张或胃肠激素调节靶点。^{8080Receptomics: Human and animal senses on a chipwur.nl前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

在食品评价方面，基于细胞系的味觉受体功能 assay 可作为传统感官评价与动物实验的补充手段，用于高通量筛查苦味、甜味或鲜味活性成分，但其预测能力仍需与人体感官数据交叉验证。^{8080Receptomics: Human and animal senses on a chipwur.nl前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

1999 年，两个研究组分别报道了味觉受体家族 T1R 的成员：Hoon 等通过对舌组织来源的扣除 cDNA 文库（非味觉细胞 cDNA 减味觉细胞 cDNA）进行大规模测序，鉴定出 TR1、TR2，随后被重命名为 T1R1、T1R2；这些受体属于 C 类 G 蛋白偶联受体（GPCR）大家族，其特征是带有 Venus flytrap 基序的长 N 端。^{8181Table 4.pmc.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

2000 年，Chaudhari 等以突触型谷氨酸受体序列设计引物进行定向搜索，鉴定出味觉型 mGluR4——即代谢型谷氨酸受体 mGluR4 的 N 端截短版本，同样属于 C 类 GPCR，并将其与鲜味（谷氨酸钠）刺激联系起来。^{8181Table 4.pmc.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

2000 年前后，T2R 家族（又称 Tas2R）被鉴定为一大类味觉受体家族，构成苦味感知的受体基础；该家族成员数量众多，是人类基因组中最大的味觉受体基因家族。^{8181Table 4.pmc.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}

从方法学上看，味觉受体的发现主要依赖两条技术路线：一是基于味觉组织与非味觉组织差异表达的扣除 cDNA 文库大规模测序，二是基于已知神经递质受体（如代谢型谷氨酸受体）序列的引物定向克隆；前者用于发现全新受体家族，后者用于鉴定与特定味质相关的候选受体。^{8181Table 4.pmc.ncbi.nlm.nih.gov前往参考资料 ↓在新标签页中打开}