背景和目的:过量的食盐摄入是导致高血压、心肌肥厚、动脉粥样硬化、脑卒中等心脑血管损害的重要危险因素。我国是高盐膳食大国,人均每日摄盐量远高于世界卫生组织推荐的标准。减少盐摄入能够显著降低人群的心血管事件发生率与死亡率,对于高血压的防控具有重要意义。在过去的数十年中,我国在减少居民摄盐量方面做出了大量努力,但调查显示人群日常饮食中食盐的摄入量并无明显改变。因此,揭示长期高盐摄入下机体生物学功能变化的特点,并以此探索新的减盐措施具有重要意义。既往研究提示盐味觉敏感性的改变与摄盐量显著相关,高盐摄入可逐渐降低机体的盐味觉敏感性,进一步维持和增加盐摄入量;并且,与正常血压人群相比,高血压人群盐味觉敏感性显著降低,提示盐敏感性降低参与高血压的发生。研究表明生理需要量（低浓度,<150 mM NaCl）盐味觉的感知主要由在舌菌状乳头的味觉细胞中表达的上皮钠通道（Epithelial sodium channel,ENaC）负责。而高浓度盐溶液（>200 mM）可通过激活苦味和酸味的感知细胞引起机体的厌恶反应,从而维持适度的食盐摄入量。与对苦味觉不敏感人群相比,苦味觉敏感者感知盐味觉的能力更强,并且对高盐食品的喜好性降低,更倾向于进食低钠的食品。因此,高盐膳食可能对机体苦味觉感知能力产生损害,从而减弱高盐摄入引起的厌恶反应,但高盐影响苦味觉的机制并不清楚。人体感知苦味觉是通过苦味分子与位于味蕾中的味觉感受器Ⅱ型味觉细胞顶膜上的G蛋白偶联受体的结合产生的。瞬时受体电位阳离子通道M5（Transient receptor potential cation channel subfamily M member 5,TRPM5）是一种特异性在舌上皮味觉细胞中表达的瞬时受体电位通道,属于电压依赖性、选择性Ca²⁺激活的单价阳离子通道。TRPM5是苦、甜、鲜味觉受体信息感知及传递的下游分子。研究发现敲除TRPM5不仅使得机体对这些味觉的感知能力完全丧失,还明显抑制高盐对于苦味觉受体细胞的兴奋作用,提示TRPM5可能是高盐激活苦味觉引起的厌恶反应所必须的。我们课题组前期的一系列研究表明,长期的高盐饮食能够影响机体多种TRP通道的表达和功能,造成相应的生理功能紊乱及靶器官损害。而长期高盐饮食是否通过抑制TRPM5的表达或功能,损伤高盐引起的厌恶反应,从而增加盐摄入量,仍需进一步阐明。辣椒是世界上使用范围最广的调味剂之一,人们在食用辣椒时产生的辛辣感是一种热觉和痛觉的综合感觉,是由其中的主要活性成分——辣椒素刺激所产生。动物研究证实膳食辣椒素能够改善内皮依赖的血管舒张功能,改善高盐饮食引起的心肌肥厚,促进尿钠排泄,对高血压的防控具有重要作用。人群流行病学调查也显示,常吃辛辣食物的人群较不吃辛辣食物者其全因死亡风险显著降低。另有研究表明,低浓度的辣椒素能够在不引起烧灼感的情况下增加机体对盐的感知能力。因此,辛辣饮食能否通过增强机体的盐味觉敏感性,从而更倾向于选择含盐量低的食物,达到减少盐摄入的目的,同样值得研究。因此,本研究拟对高盐饮食导致机体盐敏感性降低的味觉机制及其相应的应对措施进行探讨。本研究包括两个部分,首先我们通过TRPM5基因敲除(TRPM5^-/-)小鼠及其同窝野生型（WT）小鼠,结合体外细胞实验,明确高盐饮食是否通过抑制TRPM5介导的苦味觉厌恶增加盐摄入量,从而引起血压的升高,同时阐明高盐降低苦味觉敏感性的分子机制;其次,我们通过社区横断面研究调查了辛辣饮食的摄入对人群盐味觉偏好、盐摄入量及血压的影响,并在动物模型上对机制进行了探索。材料和方法:本研究包括人群调查、动物在体实验和离体实验。第一部分以TRPM5^-/-小鼠和WT小鼠为研究对象,通过比较高盐饮食干预前后两种小鼠盐味觉敏感性、摄盐行为以及血压的改变,明确长期高盐摄入对高盐相关厌恶反应的影响及TRPM5在其中的作用;通过细胞实验阐明高盐影响TRPM5通道的表达和功能,从而降低苦味觉敏感性的分子机制。第二部分首先通过人群横断面研究调查受试者的盐摄入量、血压、及其对高盐和辛辣饮食的偏好,随后通过随机双盲介入性研究证实辛辣刺激对盐味觉神经感知的影响,最后用光纤钙信号荧光检测及光遗传学的方法在动物模型上对辛辣刺激通过中枢影响盐味觉偏好的机制进行初步探索。主要实验方法如下:1.味觉计舔舐反应测试及双瓶实验检测高盐饮食小鼠对不同浓度盐溶液的偏好以及高盐溶液厌恶反应的影响。2.应用小动物代谢笼收集小鼠尿液,检测尿量及尿钠排泄量,同时记录其进食、饮水量,明确盐味觉改变时钠摄入和排出的变化情况。3.无创鼠尾血压和植入子血压遥测技术检测TRPM5^-/-小鼠和WT小鼠在高盐干预下鼠尾及24小时动态血压的变化情况。4.通过荧光比率成像系统及膜片钳技术分别检测高盐干预下小鼠舌上皮及工具细胞中TRPM5介导的钠摄取及胞内钠离子、钙离子浓度的变化。5.采用RT-PCR、蛋白免疫印迹和免疫共沉淀等方法,明确高盐饮食对小鼠舌上皮TRPM5、PKC的基因和蛋白表达水平以及二者相互作用的影响。6.招募受试者,通过味觉测试和调查问卷的方式明确其盐味觉和辛辣饮食的偏好、盐摄入量,并检测血压;通过头颅PET/CT扫描成像来探讨受试者在不同浓度盐溶液及辛辣刺激下大脑盐味觉皮层代谢活动的变化。7.采用光纤荧光钙信号检测技术明确不同浓度盐溶液及辛辣刺激下小鼠中枢味觉相关脑区神经元的电活动的改变。8.通过光遗传学的技术手段,使小鼠味觉中枢表达兴奋性或抑制性光敏蛋白,并利用味觉计分别检测其在兴奋或抑制状态下摄盐行为的改变。结果:1.与正常饮食小鼠相比,高盐饮食小鼠对高浓度盐溶液的厌恶-回避反应减弱,中枢苦味觉皮层神经元在高盐刺激下的反应减弱,其对高含盐量食物的偏好增加,日常饮食中钠的摄入和排出均显著升高。2.与正常饮食小鼠相比,高盐饮食小鼠舌上皮TRPM5的mRNA和蛋白表达水平及通道功能显著下降,PKC与TRPM5的相互作用减弱;离体实验表明高盐环境下PKC对TRPM5的苏氨酸磷酸化水平下降是导致其功能下降的重要原因。3.与WT小鼠相比,TRPM5^-/-小鼠对高浓度盐溶液的厌恶-回避反应显著减弱,对高盐饮食的偏好增加,在高盐负荷下血压逐渐升高,高盐干预12周后其24小时动态收缩压、舒张压均显著升高。4.辛辣饮食偏好更强的受试者盐味觉敏感性更高,其摄盐量和血压水平显著低于不嗜辣者。盐摄入和盐味觉偏好与受试者大脑岛叶和眶额叶的代谢活动增加密切相关;辛辣刺激能够增强岛叶和眶额叶对盐味觉刺激的反应,从而使上述脑区中盐味觉强度依赖性代谢活动的差异发生逆转。5.小鼠中枢眶额叶神经元在不同浓度盐溶液刺激下,钙信号波幅呈浓度依赖性增加,该反应受到到辣椒素给药的影响;兴奋小鼠眶额叶神经元可增强其对低盐的偏好和对高盐的厌恶反应,而该现象在低盐溶液中添加辣椒素后发生逆转。结论:1.长期高盐摄入下调舌上皮TRPM5的表达和功能,使机体对苦味觉和高盐刺激产生的厌恶-回避反应减弱,导致盐摄入量进行性增多及高血压的发生。2.高盐影响TRPM5通道功能的主要机制是高盐引起PKC活性下降以及PKC依赖的TRPM5苏氨酸磷酸化水平降低。3.辛辣饮食的摄入能够增强盐味觉敏感性,降低摄盐量和血压。4.盐摄入和盐偏好与中枢岛叶和眶额叶的代谢活动增加密切相关,辛辣刺激能够增强岛叶和眶额叶在盐味觉刺激下的代谢活动,改变大脑对盐味觉的信息处理。