Microbiome｜吃辣能控糖？江南大学陈卫院士/翟齐啸团队重磅研究：辣椒素通过肠道菌群代谢物5-ALA改善血糖代谢
2026-05-27
中科新生命
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高血糖是糖尿病和心血管疾病的主要风险因素。饮食是血糖控制和肠道微生物组成的主要决定因素，饮食干预可以通过协调微生物组成和功能影响血糖代谢。辣椒素是辣椒中的主要活性成分，可以通过辣椒素受体（TRPV1）参与血糖代谢。然而，TRPV1介导的糖脂代谢效应在TRPV1敲除小鼠中依然存在，提示辣椒素对血糖的调控可能存在其他路径。
2026年5月，江南大学翟齐啸、陈卫院士团队在 Microbiome杂志上发表了题为：Capsaicin ameliorates glycemic levels via gut microbiota-derived 5-aminolevulinic acid in mice的研究成果，通过整合宏基因组和代谢组等分析，发现肠道微生物是辣椒素介导的血糖调节的重要组成部分，与TRPV1信号协同但不完全依赖。辣椒素通过改变肠道微生物促进5–氨基酮戊酸（5-ALA）和血红素生成，进而调节血糖水平，为糖尿病等代谢性疾病的饮食干预提供了全新思路。
技术路线
步骤1：辣椒素调控血糖，TRPV1并非唯一路径；
步骤2：辣椒素通过诱导关键细菌之间的相互作用调节血糖；
步骤3：辣椒素诱导的肠道微生物对血糖水平的影响与5-ALA相关；
步骤4：辣椒素诱导的肠道微生物增加结肠内外的甘氨酸，从而促进宿主合成5-ALA；
研究结果
1. 辣椒素调控血糖，TRPV1并非唯一路径
与对照组相比，辣椒素干预的HFD/HSD小鼠的血糖、胰岛素、体重、脂质和炎症水平显著改善。并且在缺乏TRPV1受体时，辣椒素仍然可以显著降低HFD/HSD小鼠的血糖水平，表明辣椒素对血糖水平的调控并非仅依赖于TRPV1受体。
图1 辣椒素调控血糖，TRPV1并非唯一路径
2. 辣椒素通过诱导关键细菌之间的相互作用调节血糖
为了明确肠道微生物在辣椒素调控血糖变化中的作用，将辣椒素干预后的SPF小鼠粪便移植到无菌小鼠中，进一步构建HFD/HSD模型，发现即使不再给予辣椒素，受体小鼠的血糖仍显著降低。宏基因组分析发现，辣椒素干预的小鼠粪便中变形菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门丰度显著增加，包括嗜黏蛋白阿克曼氏菌、鼠乳杆菌和戈登卡特鼠杆状菌等。
图2 辣椒素诱导的肠道微生物变化
嗜黏蛋白阿克曼氏菌和鼠乳杆菌的单菌定植实验验证了对血糖的调控作用。体外培养发现辣椒素对其增殖没有显著影响，而是通过促进肠道黏液层增厚提供生态位。表明辣椒素通过增厚黏液层，使AKK富集，进而通过代谢互作促进LM生长，实现菌群重塑。
图3 辣椒素诱导的关键细菌之间的相互作用及其在血糖调节中的作用
3. 辣椒素诱导的肠道微生物对血糖水平的影响与5-ALA相关
非靶向代谢组学发现辣椒素干预后，5-ALA、异丁醛、4-二乙基氨基乙酰苯胺和N-苄基-2-氯乙胺盐酸盐显著变化，其中5-ALA与菌群变化关联最强。进一步在无菌小鼠中补充5-ALA，5-ALA显著改善了GF小鼠中由HFD或HSD诱导的血糖水平紊乱。
图4 辣椒素诱导的肠道微生物对血糖水平的影响与5-ALA相关
4. 辣椒素诱导的肠道微生物增加结肠内外的甘氨酸，从而促进宿主合成5-ALA
宏基因组功能分析发现TCA和氨基酸代谢通路显著富集。SPF小鼠的结肠和粪便中的5-ALA的前体甘氨酸显著增加。肠上皮细胞中甘氨酸转运和维持结肠细胞中甘氨酸供应的GlyT1显著增加，表明甘氨酸从结肠易位到宿主。结肠中5-ALA也显著增加，甘氨酸合成5-ALA的过程发生在宿主体内，并且由辣椒素诱导的肠道微生物提供反应底物。表明辣椒素诱导的肠道微生物变化导致甘氨酸在结肠内部和上皮中大量富集，从而促进宿主内5-ALA的合成增加，进而通过血红素通路改善血糖水平。
图5 辣椒素诱导的肠道微生物对血糖水平的影响与5-ALA相关
文章小结
研究通过宏基因组和代谢组，揭示了辣椒素诱导的肠道微生物通过增加结肠甘氨酸含量促进5-ALA合成，最终通过血红素代谢改善血糖水平。为糖尿病等代谢性疾病的饮食干预提供了全新思路。
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