辣椒的第二春

辣椒素打開了哪條“通道”？

你先是感覺耳鳴腦漲，從舌頭到整個口腔都像燒起來似的。接著，你呲牙咧嘴、大汗淋漓、涕淚橫流。大口大口地灌下冰啤酒，卻澆不熄嘴里的火焰。終于，等這些感覺平息一些后，你呼一口氣，忍不住又把筷子伸了出去……

喜歡吃重慶火鍋或地獄拉面的人，對這種辣并快樂著的感覺都很熟悉。辣椒、咖喱、胡椒、芥末……這些極富個性的調味品，多年來一直被烹飪界專家使用得出神入化，卻鮮有科學界人士去發掘它們背后的秘密。直到近年，一些好奇的研究者開始鉆研，到底是什么使它們帶來這種火燒般的錯覺，而我們又能利用這種功能做些什么？

故事要從1997年講起。當時，美國加州大學生理學家朱利葉斯（David Julius）對同事愛吃的咖喱醬產生了興趣。這種食物明明沒有對皮膚造成物理傷害，為什么能產生灼熱甚至疼痛的感覺呢？他的團隊研究過里面的成分后，發現是辣椒素起的作用。

“人類的所有感觀，都是靠細胞表面的蛋白質通道來傳遞的。它們就像一個個隧道，接受到特定激發因子后就會打開，讓離子形態的電荷進去。這些電荷匯聚成流，沖擊著通道另一端的神經，對大腦發出信號，人體就產生了不同的感覺。”朱利葉斯解釋。

那么，辣椒素打開的到底是哪種通道呢？嫌疑犯很多。朱利葉斯通過一些精巧的基因工具，將它找了出來：TRPV1（辣椒素型瞬時受體電位蛋白）。這條通道不僅對辣椒素有反應，高溫同樣能開啟它。當人體感覺到43攝氏度以上的溫度（足以對皮膚產生傷害）時，TRPV1就會打開，讓人感覺痛。這就是吃辣椒嘴里辣得疼的原因。

科學家們以前就知道，TRP（瞬時受體電位通道，位于細胞膜上的一類重要陽離子通道超家族）家族連通著人體的各種感覺，但這是第一次有人發現辣味跟痛感分享著同一種通道。后來，類似的通道陸陸續續被發現。2002年，朱利葉斯跟同事發現TRPM8正好是TRPV1的反面例子。它本來是接觸到10-30攝氏度時被激發的，但當人吃到薄荷時，也能將其開啟。這就解釋了為何薄荷口香糖會給人涼颼颼的感覺。

溫度就像“開關”，控制著另一端的神經

識別出TRPM8后，朱利葉斯等人制造了一些轉基因老鼠。它們由于人為缺陷無法合成TRPM8所需的蛋白質。研究者把轉基因老鼠放進溫度不同的兩個盒子里，看看它們更喜歡哪種溫度，跟普通老鼠有什么不同。

實驗表明，正常老鼠最喜歡的溫度是30攝氏度，而轉基因老鼠則在更冷的盒子中待得久一點，直到溫度低于15攝氏度，它們才會跑到熱一點的盒子里。另外，后者對于物體表溫的辨別能力，也比正常老鼠要弱。

這項實驗正好填補了科學界對動物體內部溫控器了解的空白。有些動物正是依靠這種原理，發展出許多有創意的技能，比如蝮蛇和吸血蝙蝠。朱利葉斯等人曾在2010年的《自然》期刊發表論文：蝮蛇頭部的三叉神經節非常發達，上面布滿了TRPA1通道。當感應到28攝氏度以上的溫度時，TRPA1通道會瞬間開啟，讓電離子傳送到腦部相關部位，判斷熱源是否獵物，體積和方位如何，甚至可以估計該注射多少毒液來獵殺它。這跟軍事上的紅外線熱導偵測儀的原理是一樣的。

不過，這只是一點雕蟲小技，人體痛感和溫度之間的通道還能引申出更多應用。神經細胞上遍布著感應溫度的通道，不同的溫度就像開關一樣，控制著這些通道另一端的神經。當這種機制出現突變時，最微小的溫度變化也可能讓人痛不欲生。但反過來，我們也可以利用它們的原理來鎮痛。有些人知道，骨性關節炎（也稱磨損性關節炎）發作的時候，冷敷有不錯的緩和效果。而科學家們希望做得更徹底，研發出TRP類止痛藥來。

研究者們最先著手的是TRPV1通道。距離朱利葉斯發現它以來，已經過去十幾年了。可惜，它比想象的要難馴服。因為利用它來消除痛感的話，會帶來很多副作用，有些甚至很危險。就像之前所說，TRPV1對于高溫很敏感，人一旦接觸到43攝氏度以上的溫度，TRPV1就會開啟，讓神經產生痛感。將TRPV1通道人為封閉后，如果你不小心在洗澡時將水溫調得過高，可能把自己燙熟了也不會意識到。

另外，TRPV1對于人體溫度的自我調節也很重要，如果藥物干擾了它的正常運作，人可能會發高燒。“幾乎每家大型藥業公司都進行了TRPV1藥物的研發，”倫敦大學學院的疼痛學家伍德（John Wood）說，“投入的資金起碼有600億美元，但迄今沒有一項令人滿意的結果。”

這讓許多研究者打了退堂鼓。但有些人開始琢磨，如果不能直接在TRPV1上做文章，打打擦邊球行不行呢？2013年，劍橋大學的研究者麥克諾頓（Peter McNaughton）和同事們發現，一種名為AKAP79的蛋白質是可以調節TRPV1的。AKAP79能改變細胞分子，讓它們轉化成特定的形態。

“當人體內有炎癥產生時，AKAP7會慢慢積聚過量，讓TRPV1通道更快打開。于是，原本無關緊要的一點點溫度改變就會讓神經疼痛。”這也是為什么當人患上慢性病或傷口發炎時，很容易這里疼那里疼。像偏頭痛、纖維肌痛（一種非關節性風濕病）等都是典型例子。

辣椒素的新用途：麻醉、減肥、控癌

那么，能不能讓這種現象倒轉過來呢？麥克諾頓和同事貝茨開始尋找AKAP79的克星，結果找到了一種化學物質。它能阻止AKAP79蛋白質跟TRPV1通道的蛋白質產生聯系。因此，當體內有炎癥時，TRPV1連接的痛神經也不會那么敏感了。“最主要的是，我們只是減少了參與反應的TRPV1通道數量，它本身的機制并沒有改變，所以人體的溫度感應也不會受影響。”貝茨介紹，“到目前為止，在老鼠身上的實驗是很成功的。”

另一些研究者的思路是，開發用在人體局部的麻醉藥。拔過牙的人可能有這種經驗，在牙醫將吱吱作響的鉆頭探進某顆蛀牙前，一定會先給牙齦打上一針麻藥，讓口腔的神經麻痹，以免你疼得跳起來。但麻藥開始發揮作用后，你會感覺自己大半張臉腫成了豬頭，按上去的觸感非常遙遠，口水也像癡呆患者一般止不住地往下淌……

如此不優雅的看病過程，也許能通過辣椒素來優化：利用辣椒素分子或類似的物質，讓對應熱感和痛感神經的通道優先打開，讓麻醉劑進去。而口腔里的咬動肌沒有對應辣椒素的接收因子，不會給麻醉劑開門，你也就不會面部癱瘓，連口水都收不住了。

與此同時，另一些研究者琢磨的則是減肥問題。一種思路是，用辣椒素來刺激（或是愚弄）身體的溫度控制器，增加熱量的燃燒。但這也跟止痛藥的原理一樣，弄不好就會出危險。到目前為止，動物實驗得出的結論是互相矛盾的：一些實驗中，缺乏TRPV1接收因子的老鼠體重減輕了，而另一些則變重了。

但是，如果只是輕微地刺激一下TRPV1，情況則不同。美國北卡羅來納州大學的試驗表明，激活TRPV1通道的話，能起到抑制脂肪細胞生成的效果，還能促進身體燃燒之前儲存的脂肪。盡管研究者還沒對背后的原理得出共識，但到目前為止，人體實驗的結果是很樂觀的：每天定量服一劑辣椒素的實驗對象，消耗的卡路里比之前要多一些。盡管增加的量不太多，但足以在幾個月后讓體重有穩定的減少。

而對TRP通道最有想象力的應用，應該是對付癌細胞了。德國德累斯頓工業大學的福舍爾（Susanne Füssel）等人發現，讓人感覺到薄荷清涼的TRPM8蛋白，在前列腺癌組織中大量存在，它的數量跟癌癥的嚴重程度是成正比的。通過動物實驗發現，TRPM8在調節細胞的生長死亡方面起著重要的作用，因此，它的活躍應該跟癌細胞分裂有關。此外，它們還出現在與血管聯通的上皮細胞里，因此可能也是癌細胞擴散的幫兇，比如促進給腫瘤供養的血管的形成。

因此，追蹤TRPM8的足跡，也許能找到控制癌細胞的方法。一些制藥公司透露，通過用化學物質抑制TRPM8的活性，研究者成功讓培養皿中的前列腺癌細胞減少了擴散。按這個方向，也許能研發出一種新型的控癌藥物。如今，有一項臨床試驗已經在進行階段了。

（文據《南都周刊》）

陪寶貝，過“六一” 來省會大劇院吧

“六一”將至，為給泉城的小朋友們送上節日的祝福，從5月24日到6月4日，省會大劇院特別準備了“六一”歡樂嘉年華，多部精彩舞臺表演匯聚一堂，集成一道色彩繽紛的兒童藝術盛宴，陪伴孩子們度過一個充滿愛與歡樂的“六一”節。

5月24日-25日19：30

電光兒童劇《小恐龍的奇幻旅程》

演出團體：美國電光火線劇團

這是一部將藝術與科技完美結合的兒童劇，在風景如畫的電光世界里講述了一對“克隆小恐龍”成長的溫馨故事，詮釋了愛的真諦。

5月27日-28日 19：30

經典童話芭蕾舞劇《小美人魚》

演出團體：烏克蘭少兒芭蕾舞團

該劇完美地詮釋了美麗而憂傷的“小美人魚”的故事，著力呈現了兩個世界的對比，被稱為“少兒芭蕾的奇跡”。

5月29日-30日 19：30

《小丑嘉年華》

晚會由俄羅斯、烏克蘭等多個國家的頂級滑稽表演大師，打造出一場精彩絕倫的“小丑嘉年華”。

售票地址：

1.山東省會大劇院售票中心 售票電話：55707333

2.中演票務通濟南站 售票電話：66686633

售票網址：www.sddjy.org

新浪微博搜索：山東省會大劇院 微信搜索：山東省會大劇院

更多詳細情況及現場動態，請關注山東省會大劇院的官方網站、新浪微博和微信。