本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
有时候，有趣的故事真的能展现人体的奇妙。由于感觉皮层的重叠，你可以在脚上触发高潮。 参与嗜睡症的受体也与你的食量有关。而敲除调节味觉的受体...会导致不育？谁知道呢？
（论文中的图2A）
Mosinger 等人。“睾丸表达的味觉基因的遗传缺失或药物阻断导致男性不育”，PNAS，2013。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
让我们从味觉开始。我们之所以能品尝到味道，是因为食物中的化学物质会与我们舌头上的受体结合。这些受体分别对应甜、咸、苦、酸和鲜味（通常可以认为是“美味”）。现在，一个受体不仅仅是一个单一的蛋白质，它实际上是多个蛋白质亚基协同工作来实现功能的。例如，受体亚基 TAS1R3 是一个可以发挥两种不同味觉作用的亚基。当与另一个亚基结合时，它有助于感知甜味（如糖精），而当与另一个亚基结合时，它有助于你品尝鲜味（如味精，这绝对是鲜味）。如果你去除了 TAS1R3 的基因，最终你会得到一种不太能检测到甜味或鲜味的动物。
这篇论文还介绍了另一个亚基，GNAT3。GNAT3 不像甜味或苦味那样具有特异性，而是在“基本味觉”中发挥作用。但是，这两个蛋白质亚基不仅仅在舌头和胃肠道中表达。它们在身体的其他部位也有表达...尤其是在睾丸中。
但是，睾丸的作用是偶然发现的。起初，该研究的作者试图研究当 TAS1R3 和 GNAT3 都缺失时会发生什么。他们为这两个基因分别制作了敲除小鼠，并尝试将这些小鼠一起繁殖，以获得两个基因都被敲除的动物。但是……这些小鼠很难得到。你可以分别获得每个敲除的小鼠，但 TAS1R3 和 GNAT3 的双敲除小鼠就是无法出生。
但并非所有双敲除小鼠都是如此。事实证明，没有 TAS1R3 和 GNAT3 的雌性双敲除小鼠可以正常出生。到底发生了什么？
所以问题是：没有 GNAT3 的雄性小鼠繁殖正常。没有 TAS1R3 的雄性小鼠繁殖正常。没有 GNAT3 或 TAS1R3，甚至两者都缺失的雌性小鼠繁殖正常。但是，没有 GNAT3 和 TAS1R3 的雄性小鼠没有出现。这表明 GNAT3 和 TAS1R3 的某种组合是雄性正常生产所必需的。这意味着很可能失败的是精子。
你如何调查这个问题？如果两个基因都缺失的小鼠无法出生，你必须制造它们。为此，作者制作了一种小鼠，它同时敲除了 GNAT3 和 TAS1R3……但它有一个人类的 TAS1R3。由于它仍然有一个对两个亚基之一（GNAT3 或 TAS1R3）起作用的基因，雄性小鼠可以正常出生。但是，作者可以使用药物（氯贝特）来阻断人类的 TAS1R3 亚基，以观察当 GNAT3 和 TAS1R3 都不起作用时，小鼠会发生什么。
因此，作者将氯贝特放入正常雄性小鼠和具有人类 TAS1R3 基因的小鼠的水中。然后，他们将雄性小鼠与雌性小鼠放在一起。所有的雄性小鼠都开始忙碌起来，与正常雄性小鼠交配的雌性小鼠几乎立即怀孕。但是，敲除 GNAT3 和 TAS1R3，并且人类 TAS1R3 被氯贝特阻断的雄性小鼠完全不育。如果你去除了氯贝特呢？它们的生育能力又回来了。
仔细观察，科学家发现，当 GNAT3 和 TAS1R3 被关闭或不存在时，雄性小鼠表现出睾丸退化的主要迹象。精子无法游动，睾丸本身看起来也畸形。这两个受体亚基可能与味觉有关……但它们也与睾丸有关！在它们缺乏的地方，精子无法发育。
在上面你可以看到图 2A。这是一只正常的小鼠，你正在观察睾丸内部。注意到中间的小线了吗？那是精子的尾巴，头部朝外。这里一切正常。
但上面是图 2C-2F。这些是敲除了 GNAT3 和小鼠 TAS1R3，并具有人类 TAS1R3，然后用氯贝特处理过的小鼠。睾丸看起来很奇怪。有奇怪的黑斑，最重要的是……没有精子尾巴。
现在你会注意到，这里需要敲除两种蛋白质。必须同时缺失 GNAT3 和 TAS1R3 才能导致不育。为什么？这很难说，但可能是因为这两个亚基在细胞内连接到相似的通路（在这种情况下是 cAMP）。这意味着，如果它们的信号传递方式相似，那么缺失一种蛋白质可能是可以的。例如，在没有 GNAT3 的情况下，TAS1R3 通过类似的通路发出信号，可能可以弥补差异，反之亦然。但是如果两种蛋白质都缺失，那么通路就会丢失，在这种情况下，生育能力也会丢失（更不用说良好的味觉了！）。
对我来说，这篇论文强调了我们身体的奇妙复杂性。我们的身体可以将一个地方用于一种用途（味觉）的受体，用于身体其他地方完全不同的用途（你的精子！）。
但这不仅仅是复杂性。我们环境中有很多东西可以与这些受体结合，尤其是 TAS1R3。有天然和合成的甜味剂，以及其他可以与这些受体结合的东西，如除草剂。这可能意味着除草剂尝起来是甜的，但也可能意味着在睾丸等部位表达的 TAS1R3 可能受到这些甜味剂或除草剂的影响。当然，仅仅知道受体与这些化学物质结合并不能证明这些化学物质在男性不育中起作用，这需要实际研究这些化学物质及其对精子的影响，而这还没有完成（并且必须从老鼠转移到人类，在那里相同的受体可能不会以完全相同的方式表现）。但是，发现 TAS1R3 存在于精子中为我们提供了研究不育原因的新目标。
这也为我们提供了研究不育治疗的新目标。毕竟，如果这些受体亚基都在精子成熟中发挥作用，那么刺激它们可能会对某些类型的男性不育有所帮助。因此，这可能是研究不育治疗的新方法，也是研究病因的新途径。这同时也是一个有趣的故事，解释了为什么小鼠精子可能会停止游动……它们可能已经失去了对它的“味道”。
Mosinger 等人。“睾丸表达的味觉基因的遗传缺失或药物阻断导致男性不育”，PNAS，2013。DOI。