辣,作为一种独特的味觉体验,早已超越了单纯的饮食偏好,成为了一个引人入胜的科学探索对象。从日常烹饪中的调味品,到生命科学实验室里的研究工具,辣椒素 —— 这一赋予辣椒灼热感的活性成分 —— 正帮助我们揭开一个个关于人类感知、衰老与健康的生物学谜题。

已有研究通过大规模人群研究揭示,每周有规律地摄入 3-5 次辣食,不仅与全因死亡率降低 14% 相关,还能将心血管疾病风险降低 19%,并在一定程度上延缓多器官的生物学衰老约 0.69 年。近几年多篇高水平研究相继揭示:辣椒中的核心成分辣椒素(Capsaicin),正以其独特的分子机制,在糖尿病、肥胖、阿尔茨海默病乃至肿瘤治疗领域展现出令人瞩目的潜力。今天笔者同大家一起盘点七项改写辣与健康关系的关键研究。

2026 年 5 月,江南大学陈卫院士团队在 Microbiome 期刊上发表了一篇题为 Capsaicin ameliorates glycemic levels via gut microbiota-derived 5-aminolevulinic acid in mice 的研究论文,该研究通过 SPF 小鼠、无菌小鼠、TRPV1 敲除小鼠和粪菌移植等多层次实验体系,首次证实肠道菌群是辣椒素发挥降糖效应的必要条件 —— 在无菌小鼠中辣椒素的降糖作用完全消失。研究进一步锁定了关键菌种 Akkermansia muciniphila 和 Ligilactobacillus murinus 以及关键代谢物 5-aminolevulinic acid(5-ALA),机制上辣椒素促进肠道黏液层增厚为 Akkermansia muciniphila 提供生长环境,其代谢产物又促进 Ligilactobacillus murinus 增殖增强结肠甘氨酸积累,进而提高宿主 5-ALA 合成,通过血红素代谢酶 HO-1 调控血糖。在无菌小鼠中直接补充 5-ALA 可完全模拟辣椒素的降糖效果,而敲除 TRPV1 受体后降糖作用依然存在,提示存在 TRPV1 非依赖通路。

打开网易新闻 查看精彩图片

辣椒素究竟如何与 TRPV1 受体相互作用?这一受体又在人体中扮演何种角色?2026 年 2 月 21 日,MD Anderson Cancer Center 的 Tong J. Gan 团队在 CNS Drugs 期刊上发表的综述 TRPV1 Receptor Modulators: Emerging Therapies for Neuropathic, Osteoarthritic, and Perioperative Pain 给出了系统回答。该综述梳理了 TRPV1 从疼痛感知到代谢调控的多面角色。TRPV1 即辣椒素受体,2021 年诺贝尔奖得主 David Julius 正是因克隆该受体而获奖。该综述指出 TRPV1 调控分为两大策略:激动剂通过持续过度激活诱导受体脱敏,代表药物包括已上市的 8% 辣椒素贴片 Qutenza(用于带状疱疹后神经痛)、III 期临床的树脂 iferatoxin(RTX)治疗膝骨关节炎、以及术后镇痛新药 Vocacapsaicin 在 II 期试验中减少 50% 阿片用量;拮抗剂则通过阻断信号通路发挥作用。值得注意的是,TRPV1 不仅在感觉神经元中表达,还广泛分布于肠道、胰腺、脂肪细胞等代谢器官,为辣椒素降血糖、减重、抗炎等跨界作用提供了分子基础。

打开网易新闻 查看精彩图片

有趣的是,上述降血糖研究中观察到的 TRPV1 非依赖现象并非孤例。2026 年 2 月 3 日,北京大学郑杰等团队在 Nature Communications 期刊上发表的 Gut microbiota-dependent 24-hydroxycholesterol metabolism contributes to capsaicin-induced amelioration of Alzheimer's disease-like pathology in mice 同样发现,敲除 TRPV1 后辣椒素的神经保护效应依然存在。该研究首先在 151 名和 95 名中国受试者中发现中高水平的膳食辣椒摄入与更高的 MMSE 和 MoCA 认知评分显著相关且 AD 患病率更低,随后在 5×FAD 转基因 AD 小鼠模型中连续 30 天口服辣椒素(1 mg/kg)显著减少了海马区 Aβ 斑块密度、下调了不溶性 Aβ40 和 Aβ42 水平、抑制了小胶质细胞过度活化、改善了认知功能。进一步研究发现辣椒素重塑了肠道菌群显著富集了 Oscillibacter 属,后者促进宿主产生 24(S)-hydroxycholesterol(24-HC),该代谢物通过 LXRβ 通路增强小胶质细胞对 Aβ 的吞噬能力、抑制促炎因子 IL-1β 和 TNF-α 的产生。在 AD 患者中,中高辣椒摄入组的血浆 24-HC 水平显著升高,且与 p-tau181、p-tau217 等 AD 生物标志物呈负相关。

打开网易新闻 查看精彩图片

那么,在肿瘤中 TRPV1 又扮演着怎样的角色?2026 年 1 月 22 日,西班牙阿尔卡拉大学 Inés Díaz-Laviada 团队等在 International Journal of Biological Sciences 期刊上发表的 TRPV1 Downregulation Impairs Prostate Cancer Growth: Functional and Translational Insights from Cellular and In Vivo Models 给出了一个与疼痛研究中 TRPV1 角色截然相反的答案。该研究在 6 种前列腺细胞系中发现 TRPV1 在癌细胞中的表达显著高于正常前列腺上皮细胞,且在去势抵抗性细胞系 LN-CSS 和 LN-FLU 中表达最高。通过蛋白质组学分析 TRPV1 沉默导致 543 个蛋白差异表达,主要富集于 DNA 复制、有丝分裂、细胞周期等通路 ——PCNA、Cyclin B1、AURKA 等增殖标志物显著下调,而细胞周期抑制剂 p21 上调。在 TRAMP 转基因小鼠模型中,高脂饮食喂养 6 个月后前列腺 TRPV1 表达和血清 PSA 水平均显著升高,而补充 0.01% 辣椒素的饮食可逆转这些变化。更为关键的是辣椒素处理 24-48 小时后多种前列腺癌细胞中 TRPV1 蛋白水平呈时间依赖性下降,提示辣椒素可能通过消耗 TRPV1 来抑制肿瘤生长。该研究还发现 TRPV1 表达与干细胞标志物 Oct4、Nanog 及耐药转运蛋白 ABCB1A 呈正相关,提示高 TRPV1 表达的肿瘤可能更具侵袭性和耐药性。

然而,辣椒素的口服生物利用度极低,这一长期难题如何解决?2025 年 12 月 26 日重庆农业科学院周娜等团队在 Carbohydrate Polymers 期刊上发表了题为 A bio-nanocomposite hydrogel based on β-cyclodextrin and straw mushroom (Volvariella volvacea) soluble polysaccharide for the delivery of capsaicin and alleviation effect on type II diabetes mellitus 专注于解决辣椒素口服生物利用度低这一长期难题。该研究构建了以 β-cyclodextrin 为核、草菇多糖(VVPS)为壳的核壳结构纳米水凝胶(HGNCs),成功将辣椒素包载于疏水空腔中形成球形纳米颗粒(平均 145.73 nm),包封率达 63.27%,载药量 13.22%。在 ZDF 大鼠糖尿病模型中该递送系统将辣椒素的达峰时间从 15 分钟延长至 60 分钟,生物利用度从约 4% 提升至 11.79%(提高近 3 倍)。经 6 周治疗后 DM+HGNCs/CAP 组的空腹血糖、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)显著降低,口服葡萄糖耐量改善,血清甘油三酯和低密度脂蛋白分别下降 35% 和 30%,肾小球基底膜增厚和胰岛 β 细胞减少得到修复。单细胞转录组分析进一步揭示辣椒素通过调节肾近端小管细胞的脂肪酸代谢、线粒体功能和炎症通路抑制纤维化进程。该研究首次将草菇多糖与辣椒素联用构建递送系统,并在糖尿病并发症(糖尿病肾病)层面验证了疗效,为辣椒素的口服制剂开发提供了新平台。

上述研究均采用口服或注射的全身给药方式,那么能否实现辣椒素的局部精准递送?2025 年 9 月 3 日,南京大学等团队在 Journal of Nanobiotechnology 期刊上发表的 Separable cryo-microneedle patches delivery with capsaicin integrated mesoporous dopamine for obesity treatment 提供了一种创新方案。该研究构建了一种可分离的冷冻微针贴片,将辣椒素封装于介孔聚多巴胺(mPDA)纳米颗粒中并偶联脂肪靶向肽 CKGGRAKDC。冷冻成型赋予微针足够的机械强度刺透皮肤,而热响应背层可在体温下自动分离使针尖留于皮下持续释放辣椒素长达 7 天。在 NIR 光照下 mPDA 产生光热效应(约 42℃)进一步加速辣椒素释放并产生局部热疗效应。经 8 周治疗高脂饮食小鼠体重从 48.56 g 降至 36.4 g,皮下白色脂肪和肝脏重量显著减少,UCP1、PGC-1α 等棕色脂肪标志物表达上调。机制上辣椒素激活 TRPV1 通道促进钙内流和交感神经兴奋驱动白色脂肪棕色化。

打开网易新闻 查看精彩图片

同样运用纳米技术,2025 年 5 月 27 日,郑州大学等团队在 Journal of Nanobiotechnology 期刊上发表的 Concurrent induction of pyroptosis and immunogenic cell death by capsaicin/graphene nanocomplex for enhanced breast cancer immunotherapy 将辣椒素的应用拓展到肿瘤免疫治疗领域。该研究发现辣椒素可诱导癌细胞发生焦亡(pyroptosis)—— 一种高度炎症性的程序性细胞死亡,表现为细胞肿胀、膜起泡、GSDME 蛋白剪切,伴随 IL-1β 和 IL-6 释放。同时,优化尺寸(约 1500 nm)和羰基含量(约 15%)的氧化石墨烯(GO-3)在近红外照射下通过光热效应(约 50℃)诱导免疫原性细胞死亡(ICD)—— 表现为 CRT 膜转位和 HMGB1 释放。两者通过 π-π 堆积物理混合形成的 Cap/GO 纳米复合物可同时激活焦亡和 ICD 产生协同抗肿瘤效应。在 EMT-6 乳腺癌荷瘤小鼠中 Cap/GO 复合物联合 NIR 照射组的肿瘤几乎被完全抑制,CD4+ 和 CD8+ T 细胞浸润显著增加。在肿瘤疫苗实验中预先接种联合处理的死亡细胞可诱导最强的保护性免疫记忆。

打开网易新闻 查看精彩图片

研究局限性

现有辣椒素降糖研究虽在肠道菌群-5-ALA 轴机制上取得突破,但多数动物实验仅使用雄性小鼠,雌激素对胰岛素敏感性和菌群构成的潜在调节作用未被评估,辣椒素在雌性群体中的降糖效果及安全性尚属空白;同时,动物实验中 6-30 mg/kg 的给药剂量折算至人体远超正常膳食水平(一个中等大小辣椒约含 5-10 mg 辣椒素),长期高剂量摄入的耐受性与肝肾毒性缺乏验证。

对本土实验室的启示

中国本土实验室在辣椒素降糖研究中具备独特优势 —— 国人饮食中辣椒高频摄入为建立大规模前瞻性队列提供了天然资源,可动态追踪辣椒摄入量、肠道菌群特征(尤其是 Akkermansia muciniphila 与 Ligilactobacillus murinus 丰度)、5-ALA 水平及血糖变化,从而验证菌群-代谢物轴在真实人群中的可重复性。同时,可设计严谨的随机对照试验,在糖尿病前期人群中评估每日适量辣椒摄入或益生菌对血糖的改善效果,为膳食建议提供因果证据。

结语

从火锅里的辛香配角,到实验室里的代谢主角,辣椒素的身份转变折射出天然产物研究的新范式:它不再是简单提取、粗放验证的黑箱药物,而是通过肠道菌群、受体调控、纳米递送等多维度机制被精准解构的功能分子。辣椒素通过 TRPV1 依赖与非依赖双重通路,以菌群-代谢物-靶器官的轴式调控,在血糖稳态、神经保护、肿瘤抑制等看似不相关的领域展现出惊人的功能多样性。当然,从动物实验到临床转化,从火锅餐桌到处方药瓶,仍有漫长的验证之路。

注:仅供文献解读,不构成任何医疗建议

参考资料:

1. Li S, Jin X, Zhang Y, et al. Concurrent induction of pyroptosis and immunogenic cell death by capsaicin/graphene nanocomplex for enhanced breast cancer immunotherapy. J Nanobiotechnology. 2025

2. Li Y, Wang H, Zhang D, et al. Gut microbiota-dependent 24-hydroxycholesterol metabolism contributes to capsaicin-induced amelioration of Alzheimer's disease-like pathology in mice. Nat Commun. 2026

3. Gan J, Sun L, Tang W, Zhao Y, Bi Y. Separable cryo-microneedle patches delivery with capsaicin integrated mesoporous dopamine for obesity treatment. J Nanobiotechnology. 2025

4. Sánchez BG, Mora-Rodríguez JM, Bort A, et al. TRPV1 downregulation impairs prostate cancer growth: functional and translational insights from cellular and in vivo models. Int J Biol Sci. 2026;22(4):2101-2120.

5. Tsai EH, Gan TJ. TRPV1 receptor modulators: emerging therapies for neuropathic, osteoarthritic, and perioperative pain. CNS Drugs. 2026

6. Hu W, Zeng Z, Gou L, et al. A bio-nanocomposite hydrogel based on β-cyclodextrin and straw mushroom (Volvariella volvacea) soluble polysaccharide for the delivery of capsaicin and alleviation effect on type II diabetes mellitus. Carbohydr Polym. 2025

7. Fang Q, Huang S, Zhang C, et al. Capsaicin ameliorates glycemic levels via gut microbiota-derived 5-aminolevulinic acid in mice. Microbiome. 2026

我们长期为科研用户提供前沿资讯、实验方法、选品推荐等服务,并且组建了 70 多个不同领域的专业交流群,覆盖 PCR、细胞实验、蛋白研究、神经科学、肿瘤免疫、基因编辑、外泌体、类器官等领域,定期分享实验干货、文献解读等活动。

添加实验菌企微,回复【】中的序号,即可领取对应的资料包哦~

【2401】论文写作干货资料(100 页)

【2402】国内重点实验室分子生物学实验方法汇总(60 页)

【2403】2024 最新最全影响因子(20000+ 期刊目录)

【2404】免疫学信号通路手册

【2405】PCR 实验 protocol 汇总

【2406】免疫荧光实验 protocol 合集

【2407】细胞培养手册

【2408】蛋白纯化实验手册

【2501】染色体分析方法汇总

【2502】国自然中标标书模板

【2503】WB 实验详解及常见问题解答

【2504】DeepSeek 论文写作常用口令

【2505】中国科学院期刊分区表(2025 年最新版)

【2506】期刊影响因子(2025 年最新版)

【2507】130 种实验室常用试剂配制方法(附全套资料)

【2508】常见信号通路

【2509】限制性核酸内切酶大全

打开网易新闻 查看精彩图片