1. 产品概述
Dihydrocapsaicin 是一种天然辣椒素,为选择性的 TRPV1 激动剂,同时可以增加 p-Akt 水平。
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中文名 |
辣椒素(二氢辣椒素) |
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英文名 |
Capsaicin |
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目录号 |
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分子式 |
C18H29NO3 |
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分子量 |
307.43 |
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天然来源 |
辣椒(Capsicum annuum)果实中的主要辛辣成分 |
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靶点 |
TRPV1(瞬时受体电位香草酸亚型1),高亲和力激动剂 |
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EC50 |
0.29 μM(TRPV1激动);文献报道异源表达系统中约440 ± 66 nM |
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纯度规格 |
98% |
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溶解性 |
DMSO : 250 mg/mL (813.19 mM; Need ultrasonic) |
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储存条件 |
粉末:4C,避光,干燥;溶液:分装后−20°C避光保存,避免反复冻融 |
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科研用途声明 |
仅供科研使用,不用于人体诊断、治疗或临床用途 |
2. 作用机制
2.1 TRPV1通道激活
辣椒素结合TRPV1的香草酸结合口袋,稳定通道开放状态,产生Na⁺和Ca内流。TRPV1是一种多模态非选择性阳离子通道,除辣椒素外还可被有害热(>43°C)、细胞外质子(酸性pH)和内源性脂质激活。
在异源表达系统(如hTRPV1-HEK293细胞)中,辣椒素引起快速、浓度依赖的钙瞬变,这是TRPV1药理学基准测试和拮抗剂效价定量的标准读出。
2.2 钙依赖性下游信号
急性Ca²⁺内流驱动膜去极化和神经肽释放;持续Ca²⁺信号则激活钙调蛋白/钙调磷酸酶、CaMKs以及PKC/PKA依赖性磷酸化循环,调控TRPV1的敏化与脱敏。脱敏由Ca²⁺依赖性过程和磷酸肌醇重塑驱动,是辣椒素镇痛活性的基础——在初始兴奋相之后功能性沉默TRPV1阳性伤害感受器。
2.3 超越离子通透:蛋白–蛋白相互作用
2026年Translational Neurodegeneration的TRPV1–SSR4研究提供了辣椒素机制的重要新维度:辣椒素不仅开通道,还增强TRPV1与内质网TRAP复合物亚基SSR4的蛋白–蛋白相互作用,而这一互作本身具有抗炎功能。
关键发现包括:
① 辣椒素在LPS诱导的小胶质细胞炎症模型中抑制IL-6、TNF-α、形态活化和病理性吞噬,依赖TRPV1;
② capsazepine(经典通道拮抗剂)不能取消辣椒素抗炎,提示存在非通道依赖机制;
③ SSR4敲低取消辣椒素抗炎;FKBP12/FRB强制TRPV1–SSR4二聚化部分模拟抗炎;RPV1跨膜区是SSR4招募的主要结构基础。
④ 这一发现将辣椒素从“开通道的工具”升级为定义TRPV1功能状态、区分通道依赖与蛋白互作依赖的化学探针。
3. 核心生物学效应与研究方向
3.1 神经炎症与小胶质细胞
TRPV1在小胶质细胞、星形胶质细胞、T淋巴细胞和脑组织中均有表达。辣椒素激活TRPV1后的效应高度依赖模型和细胞背景:
LPS急性神经炎症:辣椒素抑制小胶质细胞IL-6/TNF-α/IL-1β、减少cleaved caspase-3和微胶质增生,依赖TRPV1但不完全依赖通道门控。
帕金森病模型:辣椒素通过调节氧化应激保护多巴胺能神经元;在α-synuclein PFF模型中恢复小胶质细胞代谢重编程和线粒体自噬。
阿尔茨海默病(ApoE4) :辣椒素改善小胶质细胞脂质代谢、自噬和突触吞噬。
EAE/多发性硬化:TRPV1–Ca²⁺–PP2A–NLRP3轴则呈现促炎方向,TRPV1缺失/阻断可缓解炎症。
实验设计启示:做小胶质细胞TRPV1研究,辣椒素必须配套capsazepine通道对照 + TRPV1 siRNA/KO依赖性对照,否则无法区分“TRPV1依赖”与“通道门控依赖”
3.2肿瘤药理学
辣椒素的抗肿瘤活性在近十年受到持续关注,机制呈现TRPV1依赖与TRPV1非依赖并存的局面:
TRPV1依赖性:TRPV1激活→细胞内Ca²⁺超载→ROS生成→线粒体损伤→caspase依赖性凋亡。
TRPV1非依赖性:激活p53依赖性通路(尤其在p53野生型肿瘤中);抑制Warburg效应、逆转顺铂耐药(舌鳞癌);通过AMPK/AKT/mTOR轴促进线粒体依赖性凋亡。
胶质母细胞瘤U87:TRPV1敲除细胞对辣椒素诱导的凋亡更敏感,野生型细胞通过MAPK–MSTRG.66879–MYC–HSF1轴诱导热休克蛋白(HSPA1B、HSPA6、HSP90AA1)维持蛋白稳态,发挥细胞保护作用。
协同化疗:辣椒素与顺铂联用通过TRPV1–calpain通路协同促凋亡(舌鳞状细胞癌)。
纳米递送:碳酸钙纳米粒负载辣椒素,通过Ca²⁺超载–线粒体损伤–内质网应激增强抗肿瘤效果。
3.3 疼痛与脱敏
辣椒素是临床前疼痛研究的标准工具。TRPV1脱敏是辣椒素镇痛的机制基础:初始激活后,Ca²⁺依赖性过程和磷酸肌醇重塑使通道功能性沉默。实验设计中需区分急性激活(伤害性行为)与重复/持续给药后的脱敏/镇痛,两者读出和剂量策略不同。
4. 实验操作方案
4.1 溶剂配制与储存(关键步骤)
辣椒素水溶性极低,溶剂选择和配制方式直接决定实验可重复性。
储备液配制(推荐) :
1) 将辣椒素粉末溶于DMSO或无水乙醇,配制10–100 mM储备液;
2) 涡旋充分溶解,必要时37°C水浴助溶;
3) 0.22 µm注射器滤器过滤除菌;
4) 分装为单次使用小体积,−20°C避光保存,避免反复冻融。
体外工作液配制:
1) 使用预温至37°C的完全培养基稀释储备液,避免冷培养基导致辣椒素析出;
2) 有机溶剂终浓度≤0.5%(DMSO或乙醇),并设置等浓度溶剂对照;
3) 若出现沉淀,可尝试降低血清浓度或更换基础培养基,但需注意对细胞状态的影响。
4) 储存稳定性:辣椒素溶液在3°C避光条件下稳定性最佳,可维持至少30周;室温光照条件下降解加速。粉末长期储存推荐−20°C或−80°C。
体内配方工作液配制(参考) :
1) DMSO : Tween 80 : 生理盐水 = 10 : 5 : 85 的注射配方可用于体内给药;
2) 或10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% saline的梯度溶剂系统,溶解度可达≥2.5 mg/mL(8.19 mM);
3) 亦有HP-β-CD(10% w/v in saline)配方用于腹腔给药。
体外实验浓度参考
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实验类型 |
常用浓度 |
备注 |
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TRPV1钙动员/EC₅₀测定 |
梯度浓度,通常在0.01–10 μM范围 |
EC₅₀约0.29 μM |
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小胶质细胞炎症(LPS模型) |
1 μM |
BV2或原代小胶质细胞,24 h |
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Co-IP/BRET互作验证 |
10 μM,30 min |
HEK293T共转染系统 |
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肿瘤细胞凋亡/活力 |
因细胞系差异大,需预实验确定;文献中从低微摩尔到100–250 μM不等 |
U87野生型可耐受至175 μM;部分细胞250 μM未诱发凋亡 |
细胞毒性提示:
辣椒素在低浓度(≤1–10 μM) 下通常用于信号机制研究,不引起显著细胞毒性;但在≥50 μM时,多种细胞系出现活力下降。
辣椒素的细胞毒性高度细胞类型依赖。Caco-2细胞在≤300 μM未显示LDH释放,但≤100 μM即可引起单层功能和结构改变;SHSY-5Y神经母细胞瘤中蛋白合成IC₅₀约60 μM。建议在每个新细胞系中先做浓度–活力预实验,区分“药理效应”与“非特异毒性”。
体内实验剂量与途径参考
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模型/目的 |
途径 |
剂量 |
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LPS神经炎症(小鼠) |
i.p. |
3 µmol/kg(约0.92 mg/kg),LPS后30 min |
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疼痛/伤害感受 |
s.c.(足底) |
因模型而异,常为低微克至毫克级 |
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代谢/肠道菌群(小鼠) |
口服/饮食 |
高剂量30 mg/kg |
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骨/感觉神经消融(小鼠) |
s.c. |
30 mg/kg/day × 1周 |
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CIA大鼠(关节炎) |
灌胃 |
1、2、3 mg/kg |
体内实验设计要点:
辣椒素的药代动力学半衰期短(口服约25 min,经皮约98 min),且血浆蛋白结合率约93%,游离暴露水平低。给药频率和采样时间窗需要围绕这一特征设计。
中枢神经系统研究中,需考虑血脑屏障穿透;外周给药后脑内暴露可能有限,必要时可参考脑微透析文献做剂量校准。
溶剂对照必须与给药组同途径、同体积、同溶剂组成。
对照体系设计
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组别 |
目的 |
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溶剂对照 |
排除溶剂和操作应激 |
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辣椒素激动组 |
定义TRPV1被激活后的功能输出 |
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Capsazepine + 辣椒素共处理组 |
通道门控药理学对照——若capsazepine不阻断,提示非通道机制参与 |
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TRPV1 siRNA/KO组 |
TRPV1依赖性对照——capsazepine不能替代基因缺失 |
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iRTX(可选) |
高亲和力TRPV1拮抗剂,补充通道药理学对照 |
关键提醒:capsazepine是“通道门控对照”,不是“TRPV1依赖性对照”。在TRPV1–SSR4研究中,capsazepine未取消辣椒素抗炎,而TRPV1 KO/KD取消——这一区分是机制解释的关键。
免责声明:本手册汇总的文献数据用于科研参考,具体实验条件需根据细胞类型、动物品系和模型终点进行预实验优化。
