近日，华南农业大学食品学院副教授吕慕雯在辣椒素（Capsaicin，CAP）对葡萄糖稳态的调节作用及其潜在机制、CAP可调节油酸诱导的HepG2细胞生物钟紊乱的研究方面取得新进展。相关研究相继发表于《食品科学与营养学评论》和《农业与食品化学杂志》。两篇论文通讯作者均为吕慕雯。

葡萄糖稳态异常能导致多种代谢综合征症状表现，如胰岛素抵抗、肥胖、2型糖尿病、高血压和心血管疾病，可见葡萄糖稳态对维持机体正常的生物功能非常重要。CAP是辣椒中的主要生物活性成分，许多研究表明CAP通过激活TRPV1离子通道能有效改善机体葡萄糖稳态。

研究人员从依赖于TRPV1途径与独立于TRPV1途径综述了CAP在细胞模型、动物模型和人体试验中对葡萄糖稳态的调节作用，并对其调控作用的相关分子机制进行了评价。CAP可作为一种有前景的膳食补充物，用于预防和改善糖尿病前期胰岛素抵抗、糖尿病及其并发症，为CAP在食品和制药行业的进一步应用提供理论基础。

植物化学物质可以通过昼夜节律相关机制调节代谢紊乱，CAP是红辣椒中的主要辛辣成分，具有抗肥胖、抗炎、抗氧化、抗癌和抑菌等多种有益作用。基于该团队之前的工作发现，CAP可以通过生物钟基因的参与来缓解葡萄糖代谢紊乱。然而，CAP是否可以通过生物钟基因的参与调节脂质代谢紊乱，目前尚不清楚。

研究人员从生物钟基因表达的角度，评价了CAP对油酸（OA）诱导的HepG2细胞脂质积累的调节作用。研究中通过使用试剂盒测定了细胞内的脂质概况，包括甘油三酯，总胆固醇，高密度脂蛋白，低密度脂蛋白和天冬氨酸氨基转移酶含量；通过不同的检测试剂盒和染色方法测定了线粒体膜电位、细胞氧化还原状态和脂滴形态；通过采用RT-qPCR和蛋白质印迹法对核心生物钟基因的mRNA和蛋白表达以及主要的脂代谢相关因子进行了评估。

结果表明，50 μM CAP缓解了昼夜节律错位，抑制了HepG2细胞中OA诱导的ROS过度产生（从166.44±12.63%至119.90±5.43%）和线粒体功能障碍从（0.60±0.08至0.83±0.09，以红/绿荧光比为代表）。Bmal1基因敲低后，CAP对OA诱导的脂质积累的改善作用减弱，表明生物钟基因的节律表达参与了CAP调节脂质代谢的过程。

据介绍，CAP可以缓解昼夜节律错位，抑制OA诱导的HepG2细胞ROS产生和线粒体功能障碍。CAP也以Bmal1依赖性方式缓解了脂质代谢紊乱。这些发现可以为CAP抑制OA诱导的脂质代谢紊乱的机制提供新的见解。

该研究还可以为通过调节生物钟来预防和治疗肥胖相关代谢紊乱的新解决方案提供理论依据。（来源：中国科学报 朱汉斌）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1991883

https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c06437