栄養センシングメカニズムを介した代謝制御：味覚受容体と腸内ニューロ内分泌軸の役割

栄養センシングは、燃料基板の摂取に続いて適切な消化またはホルモン反応が引き出されることを保証する上で重要な役割を果たします。口腔内の栄養センシングのメカニズムは、かなりよく特徴付けられており、舌の味覚受容体が関与しています。これらには、甘いもの（T1R2-T1R3）を感知するための味覚受容体1型（T1R）ファミリーのGタンパク質共役受容体（GPCR）のヘテロダイマーと、苦い刺激を感知するためのT2Rファミリー、およびイオンチャネルのUmami（T1R1-T1R3）刺激、およびUmami（T1R1-T1R3）刺激が含まれます。酸っぱい味の味を授与するため。近年、いくつかの研究により、胃腸管に沿った追加の栄養センシングメカニズムの存在が明らかになりました。グルコース検知は、腸内分泌細胞のT1R2-T1R3ヘテロダイマーによって達成され、グリセミックおよび脂質コントロールの改善のためにインクレチンホルモンの分泌を引き起こす役割を果たします。タンパク質加水分解物は、Ca2+センシング受容体、T1R1-T1R3ヘテロダイマー、およびGタンパク質共役受容体92/93（GPR92/93）によって検出され、腸由来の満腹因子コレシストキニンの放出につながります。さらに、いくつかのGPCRは脂肪酸感知に関与しています：GPR40およびGPR120は、中鎖および長鎖脂肪酸、GPR41およびGPR43に短鎖脂肪酸に反応し、GPR119は内因性脂質誘導体に反応します。燃料基板の認識は別として、口腔と胃腸管の両方は、環境汚染物質、細菌毒素、および苦い味を呼び起こす二次植物代謝物などの非栄養素を認識するT2Rを介したメカニズムを持っています。これらの胃腸センシングメカニズムは、迷走神経および腸内求心性の求心性に作用する胃腸ホルモンの放出を通じて、栄養素、特に満腹とエネルギーの恒常性に対する生理学的反応を調節する胃腸ホルモンの放出を通じて、脳へのニューロン信号の伝達をもたらします。特定の食品、栄養補助食品、または医薬品化合物を使用して、これらの経口アクセス可能な栄養センシング経路を調節すると、肥満や代謝疾患を治療する治療的可能性がある可能性があります。

Nutrient sensing plays an important role in ensuring that appropriate digestive or hormonal responses are elicited following the ingestion of fuel substrates. Mechanisms of nutrient sensing in the oral cavity have been fairly well characterized and involve lingual taste receptors. These include heterodimers of G protein-coupled receptors (GPCRs) of the taste receptor type 1 (T1R) family for sensing sweet (T1R2-T1R3) and umami (T1R1-T1R3) stimuli, the T2R family for sensing bitter stimuli, and ion channels for conferring sour and salty tastes. In recent years, several studies have revealed the existence of additional nutrient-sensing mechanisms along the gastrointestinal tract. Glucose sensing is achieved by the T1R2-T1R3 heterodimer on enteroendocrine cells, which plays a role in triggering the secretion of incretin hormones for improved glycemic and lipemic control. Protein hydrolysates are detected by Ca2+-sensing receptor, the T1R1-T1R3 heterodimer, and G protein-coupled receptor 92/93 (GPR92/93), which leads to the release of the gut-derived satiety factor cholecystokinin. Furthermore, several GPCRs have been implicated in fatty acid sensing: GPR40 and GPR120 respond to medium- and long-chain fatty acids, GPR41 and GPR43 to short-chain fatty acids, and GPR119 to endogenous lipid derivatives. Aside from the recognition of fuel substrates, both the oral cavity and the gastrointestinal tract also possess T2R-mediated mechanisms of recognizing nonnutrients such as environmental contaminants, bacterial toxins, and secondary plant metabolites that evoke a bitter taste. These gastrointestinal sensing mechanisms result in the transmission of neuronal signals to the brain through the release of gastrointestinal hormones that act on vagal and enteric afferents to modulate the physiological response to nutrients, particularly satiety and energy homeostasis. Modulating these orally accessible nutrient-sensing pathways using particular foods, dietary supplements, or pharmaceutical compounds may have therapeutic potential for treating obesity and metabolic diseases.