綜述:辣椒素:揭示其治療潛力和藥理作用

《Current Bioactive Compounds》:Capsaicin: Unveiling its Therapeutic Potential and Pharmacological Actions

【字體: 時間:2025年05月21日 來源:Current Bioactive Compounds CS1.9

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  本文系統綜述辣椒素(Capsaicin)的藥理作用、歷史背景及化學構成。其從食用香料發展為具藥用潛力物質,涵蓋化學特性、交感神經激活機制、斯科維爾辣度單位(SHU)測量,及與 P 物質、降鈣素基因相關肽(CGRP)、TRPV1 受體的關聯,還探討多方面藥理作用與臨床研究進展。

  

辣椒素的歷史溯源與化學特征


辣椒素作為辣椒屬植物的主要活性成分,最早于公元前 5000 年在墨西哥被發現。其化學結構屬于香草酰胺類化合物,分子式為 C??H??NO?,通過范德華力與氫鍵作用,與生物分子靶點相互作用。植物中,辣椒素通過苯丙氨酸代謝途徑合成,儲存于果實胎座的分泌囊泡中,其辣度通過斯科維爾辣度單位(SHU)量化,純辣椒素的 SHU 值約為 16,000,000。

作用機制:從受體激活到神經調控


辣椒素的核心作用靶點為瞬時受體電位香草酸亞型 1 受體(TRPV1 受體),該受體為非選擇性陽離子通道,廣泛表達于感覺神經元、免疫細胞及內臟器官。當辣椒素與 TRPV1 受體結合后,誘導通道構象改變,促使鈣離子(Ca2?)內流,激活感覺神經元,引發灼熱感。此過程伴隨感覺神經肽的釋放,包括 P 物質(Substance P)和降鈣素基因相關肽(CGRP)。P 物質參與痛覺傳遞與炎癥反應,而 CGRP 通過擴張血管和調節免疫細胞功能,在辣椒素的抗炎效應中發揮關鍵作用。此外,辣椒素可激活交感神經系統,促進去甲腎上腺素釋放,增強能量代謝,這一機制與其抗肥胖作用密切相關。

多元藥理作用與分子機制


  1. 鎮痛與抗炎
    辣椒素通過耗竭感覺神經末梢的 P 物質,抑制痛覺信號傳導,對帶狀皰疹后神經痛、骨關節炎等慢性疼痛療效顯著。在炎癥模型中,其可下調核因子 κB(NF-κB)通路,減少腫瘤壞死因子 α(TNF-α)、白細胞介素 6(IL-6)等促炎細胞因子的釋放,同時上調抗炎細胞因子 IL-10 的表達。

  2. 抗氧化與抗菌
    辣椒素的酚羥基結構賦予其清除自由基能力,可提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶活性,減輕氧化應激損傷?咕鷻C制方面,其通過破壞細菌細胞膜脂質雙層,增強膜通透性,對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等革蘭氏陽性 / 陰性菌均有抑制作用。

  3. 心血管保護
    研究表明,辣椒素可通過激活 AMP 活化蛋白激酶(AMPK)通路,促進血管內皮一氧化氮(NO)合成,改善血管內皮功能,降低血壓。同時,其通過調節脂質代謝,抑制 3 - 羥基 - 3 - 甲基戊二酰輔酶 A 還原酶(HMG-CoA 還原酶)活性,減少肝臟膽固醇合成,發揮抗動脈粥樣硬化作用。

  4. 代謝調控與抗肥胖
    辣椒素通過激活棕色脂肪組織(BAT)的解偶聯蛋白 1(UCP1),促進產熱效應,增加能量消耗。在白色脂肪組織中,其抑制過氧化物酶體增殖物激活受體 γ(PPARγ)介導的脂肪細胞分化,減少脂肪堆積。臨床研究顯示,每日攝入適量辣椒素可提高基礎代謝率約 5%-8%。


藥代動力學特征


辣椒素口服后主要在胃腸道吸收,血漿蛋白結合率約為 90%,分布于脂肪組織、肝臟及腎臟。其代謝途徑包括羥基化和葡萄糖醛酸結合,主要通過尿液排泄,消除半衰期為 2-3 小時。局部外用時,透皮吸收量較低,主要在皮膚局部發揮作用,全身暴露風險較小。

臨床研究進展與挑戰


目前,辣椒素的臨床應用主要集中于疼痛管理,如 8% 辣椒素貼片(Qutenza)已被 FDA 批準用于糖尿病周圍神經病變的治療。在腫瘤領域, preclinical 研究顯示其可通過誘導細胞凋亡和抑制血管生成,抑制前列腺癌、乳腺癌細胞生長,但臨床試驗仍處于 Ⅰ/Ⅱ 期階段。此外,其在代謝綜合征、銀屑病等疾病中的應用潛力正在探索中。然而,辣椒素的強刺激性限制了其在黏膜組織及敏感部位的應用,開發新型緩釋劑型(如脂質體、納米乳)以降低局部刺激并提高生物利用度,成為當前研究熱點。

結論與展望


辣椒素憑借其多靶點作用特性,在鎮痛、代謝調控、抗炎等領域展現出顯著的醫學轉化價值。未來研究需進一步闡明其在復雜疾病中的分子網絡機制,優化給藥途徑與劑型設計,推動其從天然產物向臨床藥物的跨越。對 TRPV1 受體及相關信號通路的深入研究,將為開發基于辣椒素的創新療法提供理論依據。
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