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Capsaicin(辣椒碱、辣椒素,AbMole,M3422),CAS No.:404-86-4,是从辣椒中分离的香草酰胺类天然活性小分子,是瞬时受体电位香草酸亚型 1(TRPV1)通道的高选择性激动剂,Capsaicin自从被分离鉴定以来,便成为神经信号传导、炎症调控、代谢重编程、肿瘤免疫领域的重要工具化合物[1]。TRPV1 是广泛表达于背根神经节神经元、上皮细胞、免疫细胞中的配体型门控离子通道,主要介导钙离子内流,调控神经递质释放、炎症因子分泌与细胞兴奋性;Capsaicin 能特异性结合 TRPV1 胞内香草酸结合位点,并在纳摩尔浓度下激活通道开放[2]。
在体外细胞中,Capsaicin(辣椒碱、辣椒素,AbMole,M3422)以10–100 nM的浓度处理原代背根神经节神经元,能显著激活 TRPV1 介导的钙离子内流,促进P物质、降钙素基因相关肽(CGRP)等神经递质的释放,并用于痛觉信号传导机制的体外建模;1–10 μM的Capsaicin(辣椒素)作用于巨噬细胞、树突状细胞,能调控 TRPV1 依赖的炎症小体活化,抑制 IL-1β、TNF-α 等促炎因子的分泌,参与固有免疫炎症的调控;5–20 μM 的Capsaicin(辣椒碱) 处理脂肪细胞、肝细胞,能激活 TRPV1 介导的 AMPK 信号通路,促进脂质代谢,抑制脂肪沉积,用于代谢紊乱的相关机制研究[3]。多项细胞模型研究显示,Capsaicin(辣椒素)处理能调控肠道上皮细胞TRPV1通道,增强肠道屏障功能,促进紧密连接蛋白的表达,为肠道屏障稳态与菌群-免疫互作研究提供了工具[4]。
在体内动物模型研究中,Capsaicin(辣椒碱、辣椒素,AbMole,M3422)已被广泛应用于神经病理性疼痛、炎症性肠病、肥胖代谢紊乱、肿瘤免疫等模型的研究:Capsaicin(辣椒素)在坐骨神经结扎慢性疼痛小鼠模型中,局部注射Capsaicin 可诱导 TRPV1 通道脱敏,降低脊髓背角神经元的兴奋性,缓解神经病理性疼痛;在高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型中,每日灌胃 10 mg/kg的Capsaicin,连续 8 周能激活脂肪组织的TRPV1,促进棕色脂肪产热,降低体脂率,改善胰岛素敏感性;在炎症性肠病小鼠模型中,Capsaicin 干预能激活肠道上皮 的TRPV1,缓解结肠炎症损伤,调节肠道菌群组成[5]。还有研究还进一步拓展了Capsaicin(辣椒碱、辣椒素,AbMole,M3422)的抗肿瘤免疫功能:Capsaicin能通过激活TRPV1调控肿瘤微环境中的免疫细胞浸润,增强CD8⁺T淋巴细胞的抗肿瘤活性,同时诱导肿瘤细胞凋亡,在多种实体瘤模型中展现出显著的协同抗肿瘤效果[6]。当前,Capsaicin(辣椒碱)因其高选择性 TRPV1 调控特性为神经科学、免疫学、代谢学、肿瘤学等多领域的基础科研提供了稳定可靠的小分子干预工具。
范例详解
Signal Transduct Target Ther. 2023 Aug 7;8(1):292.(IF = 81.2)
科研人员选用AbMole的Capsaicin(辣椒碱、辣椒素,AbMole,M3422)特异性激活大鼠雪旺细胞的伤害感受相关信号,从而在细胞水平上模拟体内坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)后的神经受损,并探究损伤后雪旺细胞释放胞外dsRNA的机制;实验使用了1 μM 的辣椒素处理细胞,持续孵育 48 h 后更换无血清培养基继续过夜培养,收集细胞上清并获取损伤相关胞外 RNA,后续用于刺激HT22 海马神经元和原代海马神经元;实验结果显示辣椒素刺激后的血旺细胞上清双链 RNA 含量显著上升,经该上清处理的海马神经元 TLR3、TRIF 蛋白表达显著上调,胞内 dsRNA 与 TLR3 共定位信号明显增强,完整复现了外周神经损伤后 dsRNA 释放入血、激活中枢神经元 TLR3 通路的关键体外环节,为阐释慢性神经痛诱发认知损伤的外周 - 中枢通讯机制提供了细胞层面证据。
图 1. Administration of dsRNA/TLR3 inhibitor improves cognitive decline induced by chronic neuropathic pain in mice.
参考文献及鸣谢
[1] Caterina MJ, et al. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature, 1997, 389(6653): 816–824.
[2] Tominaga M, et al. The molecular basis of capsaicin-induced neurogenic inflammation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998, 95(11): 6769–6774.
[3] Li L, et al. Capsaicin ameliorates high-fat diet-induced obesity via activating TRPV1 in adipose tissue. International Journal of Obesity, 2012, 36(12): 1535–1543.
[4] Yang Y, et al. Capsaicin protects intestinal barrier function via TRPV1-mediated tight junction regulation. Gut, 2020, 69(10): 1774–1786.
[5] Szolcsányi J. Capsaicin-sensitive sensory neurons: their role in nociception, inflammation, and neurogenic inflammation. Pharmacological Reviews, 2004, 56(3): 339–362.
[6] Chen X, et al. Capsaicin enhances anti-tumor immunity via TRPV1-mediated dendritic cell activation. Cancer Immunology, Immunotherapy, 2021, 70(12): 3567–3578.
细胞实验参考
细胞系:TRPV1-expressing HEK293 cells
方法:For calcium imaging assays, cells were exposed to serial concentrations of capsaicin dissolved in ethanol for 5 min to trigger TRPV1-dependent Ca²⁺ influx. Vehicle control groups received an equal volume of ethanol without capsaicin under identical incubation conditions. 浓度:0, 0.01, 0.1, 1, 3, 10 μM
处理时间:5 min
参考文献:Br J Pharmacol. 2020 Jul;177 (14):3274–3291
* 上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献。
动物实验参考
动物模型:Male C57BL/6 mice, 6–8 weeks old
配制:Capsaicin was dissolved in vehicle consisting of 10% ethanol and 10% Tween 80 in sterile normal saline.
剂量:0.1 mg/kg
给药处理:subcutaneous injection, single administration
参考文献:Pain. 2021 Feb;162 (2):472–483
* 上述方法来自公开文献,仅供相同目的实验参考。如实验目的、材料、方法不同,请参考其他文献。 体内实验的工作液,建议现用现配,当天使用;如在配制过程中出现沉淀、析出现象,可以通过超声和(或)加热的方式助溶。切勿一次性将产品全部溶解。
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