Вкус экзамен: Краткий и проверены, тест

Резюме

Этот протокол измеряет человеческое вкус ответы и включает в себя краткую оценку анатомические, короткий вкус теста и метод проверки с помощью субъекта сообщил ощущения и вкус рецептор генотипа.

Аннотация

Новые значения вкус медицины и биомедицинских исследований и новых знаний о своих генетических основ, побудило нас в дополнение к классический вкус тестирование методов двумя способами. Во-первых мы объясним, как сделать краткую оценку полости рта, включая язык, убедитесь, что вкус сосочков присутствуют и принять к сведению свидетельства соответствующих заболеваний. Во-вторых мы обращаем на генетики для проверки вкус тестовых данных путем сравнения докладов интенсивности предполагаемых горечь и врожденным рецептор генотипов. Несоответствие между объективных мер генотипа и субъективные отчеты вкус опыт можно определить ошибки сбора данных, отвлекаться предметов или тех, кто не понимает или не последовал за инструкциями. Наши ожидания является, что быстрый и действительно вкус испытания могут убедить исследователей и клиницистов, оценить вкус регулярно, что делает вкус тестирование как общие, как тестирование на слух и зрение. Наконец потому, что многих тканях организма Экспресс рецепторов вкуса, вкус ответы могут предоставить прокси для чувствительность тканей в организме и, таким образом, служить в качестве быстрого, пункт ухода за тест, чтобы руководство по диагностике и исследовательского инструмента для оценки рецепторов вкуса функцию белка.

Введение

Меры восприятия человека вкус может быть частью медицинского обслуживания и объектом биомедицинских исследований, но вкус получил мало внимания по сравнению с слух и зрение (Таблица 1). С медицинской точки зрения когда врачи оценивают пациентов жалуются, потеря вкуса, в большинстве случаев фактические потери является запах¹, что привело к увольнению вкус потери как редкость и часто недопустимые представления жалобы. Вкус искажений (дисгевзия) являются более распространенными и часто возникают от вторичных эффектов препаратов или травмы периферических нервов^2,3, но ни форма имеет эффективное лечение (кроме остановить лекарство). Клиницисты также проигнорировали вкус потери, потому что он до сих пор мало диагностическое и прогностическое значение на свой собственный. Однако хотя измерения вкус был Затон, он может теперь начать основной медицины с возрождение исторических благодарности, что вкус может быть диагностических и прогностических инструмент^4,5. К примеру восприятие горечи может предсказать иммунной функции⁶ или пациента готовность принимать лекарство⁷. Тем не менее биомедицинских исследователи основном забыл вкус. Это невнимательность может частично, отражают тот факт, что скорейшего прогресса в понимании этой сенсорная система имеет свои корни в экспериментальной психологии⁸, поле, с которым те в медицине может быть довольно знакомы. Кроме того возрождение интереса к вкус открыла стандартизированных вкус методы⁹ , опираться на ранее методы¹⁰, который во время всеобъемлющего длительный и неуместным для клинических параметров. Наконец уверенность в мерах вкус может быть слабым, потому что предметы отчет о собственном опыте и проверки их замечания до сих пор хватает. Мы надеемся, что простой мерой, что следователи или клиницисты могут легко управлять будет завоевывать популярность с обеих составляющих. Здесь мы опишем простой вкус протокол экзамена, который состоит из трех частей: Оценка ротовой полости, испытание вкуса и шаг проверки с помощью врожденным генотипа. Во-первых мы предоставляем биологических контекст для выполнения этих процедур, которые сливаются простые практики в области медицины, сенсорные меры из экспериментальной психологии и проверки ответов, используя генотип и генетики.

Восприятие вкуса начинается в рот, поэтому эффективным вкус экзамен должен включать краткое клинической оценки для очевидных заболевания полости рта, покраснение, отек и другие цвета. Полость рта содержит семь дочерних узлов: язык, десны, рот, слизистой, губной слизистой, твердого неба и retromolar треугольника. Последние исследования человеческого вкуса фокусировались на здоровых участников, или тех, с четко определенными заболеваниями, однако как вкус тестирование становится рутиной в медицинских осмотров, важно записать состояние полости рта как часть процедуры.

Язык, сам является мышечная структура, заключенная в слизистой оболочке; расставить свои дорсальной поверхности являются сосочков, небольшой поднял структур, которые дают язык его уникальную текстуру и вкус рецепторные клетки содержат. Мы классифицируем сосочков по их форме: fungiform, нитевидных, заполнявшего и желобовидные. Fungiform сосочки (FP) являются расположен anterolaterally на язык и круглые, с грибным форма¹¹. Следователи опубликовали несколько полезных методов для количественной оценки FP и мы направлять читателей на эти источники для измерения протоколы^{12,13,14,,1516}. Лиственный сосочков, формы как на страницах книги (folia) расположены исключительно на боковое задней язык поверхности¹¹. Желобовидные сосочки, в борозде terminalis язык базы, являются большие куполообразные структуры, окруженный слизистой стены (латинского обстоятельства, «объемного» + vallum, «стена»)¹¹. Наиболее многочисленные сосочков, нитевидных, длинные и тонкие и не содержат рецепторов вкуса.

Люди различаются по язык анатомии. В то время как источники этого анатомические изменения неизвестны, она определяется в части врожденной генетической вариации, с отчетности 31% соответствия язык анатомии среди двуяйцовых близнецов и 60% соответствия среди монозиготных близнецов¹⁷следователей. Сосочковая плотность также отличается среди людей, и хотя редко, по крайней мере одно генетическое заболевание (семейная анемии) приводит к врожденным отсутствием вкуса сосочков^18,19,20. Таким образом перед выполнением психофизическими тестирования, полезно подтвердить наличие FP как часть краткой оценки и отметить относительный размер и цвет языка и доказывания устных болезни.

Вкус сосочков содержат сенсорные клетки, при стимуляции инициировать вкусовых ощущений. Люди способны зондирования по крайней мере пять классов вкуса: соленый, кислый, горький, сладкий и умами. В то время, как соленый, сладкий и умами вкус сигнала наличие ценных пищевых источников, содержащих натрия хлорида, глюкозы и аминокислоты, соответственно, горечь и кислинкой сигнал присутствие потенциальных токсинов и кислот от бактериального разложения Еда, соответственно и побудить отрицательной поведение²¹. Соленые и кислый вкус преобразованы через активацию ионных каналов в некоторых типов клеток, вкус, хотя понимание соли трансдукции развивается, и он может потребовать типа я клетки также^22,23. Горький, сладкий и умами возникают от активация G-белка-рецепторы на тип II вкус клетки, каждая attuned к особый вкус. Гетеродимерами подразделений трех конкретных рецепторов передают сладкий и умами в то время как горькая соединений активировать группы 25 различных рецепторов горький²⁴. Эти горькие рецепторов может реагировать несколькими горькая соединений, и один горький соединение часто стимулирует более чем один рецептор²⁵. Несмотря на недавнее расширение знаний о молекулярной основы вкуса Роман пути²⁶ и новых открытий за пределами традиционных пяти вкусовых качеств (например, кальция²⁷ или жирные кислоты²⁸ восприятие) может впереди.

Существует по крайней мере два аспекта удивительно вкус семей рецепторов: гены, которые код для этих рецепторов может заметно отличаться в последовательности ДНК и следовательно работать среди людей, и многие тканей тела выразить эти гены^{21,29 , 30 , 31}. Эти внеротовое сайты включают мозг, щитовидная железа, верхних и нижних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, среди многих других^21,,2930,31. В то время как рецепторов вкуса в этих местах не участвуют в восприятии вкуса в традиционном смысле, они вероятно смысле местной химической среды^29,32. К примеру, мерцательного эпителия верхних дыхательных путей выражает горький рецептора T2R38 (рецептор 38 горький вкус), который реагирует на химические соединения, производимые бактерий и влияет на врожденный иммунный ответ³², такие как увеличение мукоцилиарный клиренс и уровни антимикробные пептиды и оксида азота. Этот вывод имеет медицинские последствия для хронических риносинуситов, болезнь хроническая бактериальная инфекция и воспаление верхних дыхательных путей и придаточных пазух носа.

Особое значение для вкус экзамен, мы описали здесь является то, что T2R38 рецептор горький вкус, кодируемых геном TAS2R38 , экспонаты генетической изменчивости и поэтому переменная вкус чувствительность. Перцептивных различия для горький соединение Фенилтиокарбамид (PTC) были впервые описаны химиком Артур Fox³³; Позднее эта смесь была определена как агонист рецептора T2R38³⁴. Индивидуальные различия возникают из последовательности ДНК гена TAS2R38 , который имеет три сингл нуклеотидных полиморфизмов, каждый приносит аминокислотных замен (A49P, A262V и I296V; A: аланина, P: пролина, V: валина, I: изолейцина). Два общих гаплотипов результат, ПАВ и AVI, с ПАВ/ПАВ лиц, очень чувствительных к PTC («дегустаторов»), AVI/AVI лиц, будучи относительно без регистра («не дегустаторов») и гетерозиготных AVI/ПАВ лиц, будучи более переменной в их чувствительность ³⁵. существует больше примеров генетической вариации затрагивающих горький восприятие, например, вкус рецепторов T2R19, кодируемых геном TAS2R19 , аналогично экспонатов генетической изменчивости и различные вкус чувствительность к горьким соединения Хинин³⁶. Кроме того различия в TAS2R31 влияет на воспринимается горечь одного из высокой потенции подсластители^37,,3839.

Здесь мы описываем быстрый метод для характеристики пациента чувство вкуса, который опирается на высокодоходные протоколы в клинической медицины, экспериментальная психология и генетики.

протокол

Университет Пенсильвании институциональных Наблюдательный Совет одобрил этот протокол. Мы исключили предметов, если они были моложе 18 лет или являются беременными.

1. полости оценки: Болезнь оценки и идентификации сосочка

1. Указание темы открыть рот.
2. С помощью источника света, таких как пальчиковые или фары, освещают ротовой полости и изучить семь дочерние области (язык, слово рот, слизистой оболочки рта, губной слизистой, десны, твердого неба и retromolar треугольника).
   1. Визуализируйте дорсальной поверхности языка. Поручить тему поднимать язык и изучить язык вентральной поверхности и слово рот, убедившись, что для расширения изучения кзади моляров.
   2. С помощью депрессор языка, lateralize щеку субъекта для визуализации слизистой оболочки, а также боковые десны, на двусторонней основе окружающих верхние и нижние зубы.
   3. Расширить изучение кпереди, сняв верхние и нижние губы для визуализации поверхности губной слизистых оболочек и передней десны.
   4. Наконец Визуализируйте твердого неба и retromolar треугольника.
   5. Примечание поражений, ссадины и массы или признаков воспаления.
   6. Опять же Спросите тема открыть рот и расширять язык.
   7. Используйте источник света для визуализации дорсальной поверхности языка.
   8. Определить наличие или отсутствие FP, например, поверхность гладкая язык
3. Обратите внимание на результаты обследования полости рта перед вкус тестирование. Если следователи проводят этот вкус испытания в медицинском контексте, неожиданные выводы должны побудить дальнейшей работы вверх.

2. психофизические вкус тестирование

Примечание: Ресурсы и описания для психофизического вкус тестирование, что следовать также доступны на следующих веб-странице: https://osf.io/hn87s/.

1. Tastant подготовка
   1. Подготовка решений, как указано ниже. Сделайте каждое решение с помощью объемной колбу для обеспечения точности концентрации ± 0.0002 M. растворить образцы с использованием ультрачистая вода. Портной выбор соединений для исследовательских целей. Соединений, включенных здесь подразумеваются как один из примеров.
      1. Денатониум бензоат (Горький): подготовить раствор 4.99 x 10^-3 M Денатониум бензоат, растворяя 2.228 g Денатониум бензоат в 1 Л воды. Мкл 180 этого фонда решения для объемного флакон 500 мл. Добавьте воду, довести объем до 500 мл, производство раствора с конечной концентрации 1.8 мкм.
      2. PTC (Горький): место 0.0135 g PTC в объемный флакон 500 мл. Добавьте воду, довести объем до 500 мл. PTC трудно распустить, так что место бар переполох в колбу и тепла решение до 70 ° C на горячей плите. Используйте панель перемешать смешать решения до тех пор, пока все экстракцию расторгнут (~ 15 мин). Это производит решения с конечной концентрации 180 мкм.
      3. Хинин (Горький): место 0,011 g дигидрат HCl хинина в объемный флакон 500 мл. Добавьте воду, довести объем до 500 мл, производство раствора с конечной концентрации 56 мкм.
      4. Натрия хлорид (соленый): место 7,5 г хлорида натрия в объемный флакон 500 мл. Добавьте воду, довести объем до 500 мл, производство раствора с конечной концентрации 0,25 М.
      5. Сахароза (сладкий): место 60 г сахарозы в объемный флакон 500 мл. Добавьте воду, довести объем до 500 мл, производство раствора с конечной концентрации 0,35 м.
   2. Вкус решения хранить при 4 ° C. Некоторые часто используемые вкус соединения чувствительны к свету, и следователи должны обернуть их в фольгу или другие материалы, для уменьшения их воздействия на свет.
   3. Для определения общих ошибок в приготовления раствора, заполнения одной дегустации чашку с старое решение и с новым решением. Вкус каждого решения, чтобы убедиться, что они идентичны в силе.
   4. Включить воду как решение управления, представленные на первой позиции, чтобы убедиться, что темы понять процедуры тестирования. Настоящее время предметы с каждым tastant и tastant управления дважды, заботясь, чтобы избежать представления то же tastant последовательно. Например, чтобы проверить пять уникальных tastants, есть двенадцать образцов в анкете (см. 2.2): пять tastants и воды, каждый представлен дважды. Алиготе 5 мл воды в отдельные стекла сцинтилляционные флаконов. Этикетке флакона шапки с темно синий наклейки с номером 1.
   5. Повторите этот процесс для каждого tastant. Этикетке флакона шапки с круговой стикер в порядке представления и некоторый код цвета, пример, ниже; матч флакон этикетки с этикетки на вкус вопросник (см. 2.2).
      Вода (синий)
      Хинин (светло-голубой)
      NaCl (зеленый)
      PTC (желтый)
      Сахароза (оранжевый)
      Денатониум бензоат (красный)
      NaCl (синий)
      Денатониум бензоат (светло-голубой)
      Вода (зеленый)
      Хинин (желтый)
      Сахароза (оранжевый)
      PTC (красный)
   6. Пакет образцов, помещая их в две коробки, образцов 1 – 6 и 7 – 12 в коробках с надписью «поле A» и «B» соответственно (рис. 1); Возможны другие стратегии упаковки.

Рисунок 1: вкус Кит. Темы используйте комплект показатель интенсивности вкуса и качества различных цветных tastants. Поле содержит образцов 1 – 6, B содержит 7 – 12. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

2. Вкус вопросник
   1. Подготовьте вопросник вкус, используя шкалу категории для рейтинга интенсивности вкуса и принудительный выбор для выявления вкусовые качества каждого tastant (рис. 2).
   2. Место круговой этикетки соответствующего цвета и рядом соответствующих образцов в вкус вопросник (см. 2.1.6).

Рисунок 2: вкус вопросник вход, состоящий из категории шкала интенсивности рейтинг и принудительный выбор ответ для tastant качество. На вкус вопросник будет включать в себя одну запись для каждого из цветных tastants испытания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

3. Вкус теста администрация
   1. Предоставить предметы поле A, поле B, бутылка воды, пустой стакан, перо и ручка и бумага вкус вопросник содержащий записи для 12 образцов. Используйте той же марки бутилированной воды во время любого данного исследования. Как альтернатива бумажный вопросник, порт материала в онлайн-опросе программного обеспечения и через таблетки или стационарный/портативный компьютер. Образец шаблона доступны на https://osf.io/hn87s/.
   2. Поручить предметам, что им будет предложено оценить интенсивность и качество (например, соленый, кислый, горький, сладкий или нет вкуса) каждого tastant. Кроме того информирование субъектов, они могут не испытывать все качества.
   3. Объяснить процедуры тестирования, следующим образом: полоскать рот дважды с водой и плевать он вне в чашке предусмотрено. Залить все пробы 1 в рот и удерживайте его в течение 5 секунд, прежде чем плевки решение в чашку. Не полоскать горло или глотать решение. Кружком один из 13 вертикальные линии, соответствующие с интенсивностью образца, по шкале от 0 до 12, от «нет света на всех» «чрезвычайно интенсивным» и выбрать одного качества, чтобы описать вкус. Потом прополощите рот водой дважды, прежде чем приступить к следующему образцу.
   4. Наблюдать за предмет дегустации и рейтинг образец 1 (вода). Должен отклоняться рейтинг от «нет света на всех» и «нет вкуса,» вновь вопросник инструкции перед началом теста для продолжения.
   5. Обзор готовой вопросник для полноты картины.
   6. Оценка интенсивности оценок по шкале от 0 до 12 из вертикальных линий, которые кружили субъектов. Средняя две оценки интенсивности для каждого tastant; Это значение будет использоваться для анализа.

3. генотип

1. Соберите слюной от каждого предмета, используя набор сбора слюны ДНК.
2. Очищайте геномной ДНК из образца, следуя инструкциям производителя.
3. Определите генотип TAS2R38 с помощью SNP генотипирования анализов (rs713598, rs1726866, rs10246939)⁴⁰.
4. Определите генотип TAS2R19 с помощью SNP генотипирования анализов (rs10772420)³⁶.

4. генотип фенотип проверка

1. Обзор доступных совместного управления данные из более чем 800 субъектов генотипируемого для TAS2R38 (rs713598, rs1726866, rs10246939) и TAS2R19 (rs10772420) на следующей веб-странице: https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/.
2. Основываясь на тему TAS2R38 генотип, сравните его или ее психофизических вкус ответ для горький соединение PTC с нормами для физических лиц же генотипа. Ответы должны совпадать; Однако в редких случаях, генотип TAS2R38 не идеально предсказать PTC сенсорные результаты³⁵.
3. Если ответы показывают значительные расхождения, Сравните субъекта вкус ответ для хинина с нормами для физических лиц же генотипом TAS2R19 . Ответ для интенсивности хинина и генотип должно соответствовать³⁶. Если все результаты вкус не соответствуют с генотипом, вполне возможно, что предметом () не понимает задача (b) предоставление ложных рейтинги или симуляция или (c) там была ошибка сбора данных со стороны следователя.
4. Определения данных точки выбросов и возможно исключить их из анализа (рис. 3). Переписка сенсорные результатов с объективной генотипирования проверяет достоверность психофизических процедуры тестирования.

Результаты

Результаты теста вкус объединили для всех субъектов оценивается (n = 840) и представлены после сегрегации генотипа. Полный набор данных доступна по адресу https://carayata.shinyapps.io/TasteBoxplots/ и может пересматриваться для каждого tastant оценку и генотипов TAS2R38 и TAS2R19 . Результа?...

Обсуждение

Значение этого метода является, что она использует многодисциплинарный подход с особенностями от медицины (устный экзамен), экспериментальная психология (вкус испытания) и генетики (шаг проверки). Вкус информация, вероятно, развиваться как диагностическая и прогностическая инструмент...

Материалы

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