The Truth Behind “No Spice, No Joy”
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你的舌头被骗了!——辣不是味觉,而是痛觉
我们吃辣椒时产生的灼热感,并不是由味蕾中的味觉受体细胞识别,而是辣椒中的辣椒素(Capsaicin)刺激了舌头上的痛觉神经末梢(又叫伤害感受器,Nociceptors),让大脑误以为我们正在经历高温或损伤。
这种特殊感觉的产生,主要依赖一种叫做TRPV1的离子通道。这个通道本是感知>43℃的高温和pH <5.9的酸性环境,但辣椒素却像一把“钥匙”,精准地打开了这把“锁”。辣椒素会结合到TRPV1上的结合口袋中,引起蛋白质构象改变,使离子通道打开,激活感觉神经细胞,最终信息传递到高级神经中枢,产生我们熟悉的灼烧感。
人类认识辣椒素已有200多年,但直到1997年,David Julius通过表达克隆技术发现了感知辣椒素的TRPV1,人们才真正理解辣感产生的分子机制。这项研究也为他最终在2021年获得诺贝尔生理学或医学奖奠定了基础。而辣的世界远不止辣椒素——芥末和肉桂成分能激活感知有害冷的TRPA1,薄荷醇能激活感知凉的TRPM8,这些TRP通道家族成员共同构成了我们感知不同温度和化学物质的分子图谱。
有趣的是,鸟类虽然拥有TRPV1,但它们不会感觉到“辣”。因为其TRPV1关键氨基酸位点发生变化,无法有效响应辣椒素。这种差异也体现了辣椒和动物之间长期进化形成的关系:辣椒利用“辣”阻止哺乳动物取食果实,同时又不会影响帮助传播种子的鸟类。
总的来说,辣是辣椒素激活痛觉通道产生的痛觉体验,并非味觉。对TRP通道家族的研究,揭开了动物感知化学、温度刺激的分子原理。
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为什么吃辣会流鼻涕、出汗,还越吃越上瘾?
有人无辣不欢。有人一口辣椒下去,立刻满脸通红、额头冒汗,鼻涕止不住地流,甚至觉得心跳加快。奇怪的是,明明已经被辣得眼泪直流,很多人却忍不住继续吃。
为什么会这样?
其实,从你把辣椒放进嘴里的那一刻开始,
身体里已经发生了一场精密而复杂的神经反应。
辣椒中的主要活性成分叫做:辣椒素(Capsaicin),它能够结合细胞膜上的一种蛋白:TRPV1受体。TRPV1是一种”高温受体”,在正常情况下,不会被激活,当温度超过约43℃时,TRPV1才会打开。比如,喝很烫的汤、被火烫到、组织受到损伤,TRPV1都会被激活。这原本是一种保护机制。它告诉身体: “危险!这里太热了!” 然而辣椒素非常”狡猾”,它虽然没有升高温度,却能直接激活TRPV1。导致神经元向大脑传递痛觉信号。
在吃辣味火锅的时候,又辣又烫的食物刚入嘴,就会刺激到口腔,让食客感到疼痛。正是因为我们的皮肤、口腔、肌肉以及内脏中分布着大量特殊的感觉神经末梢,称为伤害感受器(nociceptors)。它们就像遍布全身的“报警器”,能够监测各种可能伤害身体的刺激。
而不同类型的疼痛,会由不同的神经纤维负责传递。
Aδ纤维:负责急性疼痛
Aδ纤维外面包裹着一层髓鞘,就像电线外面的绝缘层,使神经信号传导速度很快。因此,当你被针扎或碰到滚烫的物体时,首先感觉到的是一种尖锐、定位明确的刺痛。
C型纤维:负责持续疼痛
另一类神经称为C型纤维,它没有髓鞘,传导速度较慢。因此,在最初的刺痛之后,你往往还会感受到一种持续的灼烧感、酸痛或隐隐作痛,这种感觉主要就是由C型纤维传递的。
吃辣时,辣椒素主要激活的正是表达TRPV1受体的C型无髓神经纤维,因此我们感受到的是一种典型的灼烧样疼痛,而不是针扎一样的锐痛。
来自身体各处的疼痛信号,会沿着感觉神经进入中枢神经系统。三叉神经是人体最大的脑神经之一,广泛分布于整个面部,因此吃辣时产生的疼痛,主要就是通过三叉神经快速传递到脑干,再进一步传送至丘脑和大脑皮层。
辣椒素激活TRPV1之后,感觉神经不仅传递疼痛,还会释放很多神经肽。
其中最重要的是:
* CGRP(降钙素基因相关肽)
* Substance P(P物质)
* Tachykinin(速激肽家族)
这些神经肽像一个个信号兵,通知周围组织: “这里发生危险了。”于是,局部马上发生变化。这就是吃辣后脸迅速变红的原因。感受神经元释放的神经肽导致扩张血管,血管一扩张,更多血液流向皮肤。于是出现:面部发红,耳朵发热,嘴唇充血的状态。
很多人吃辣五分钟,擦鼻涕十分钟。这种现象的原因同样来自三叉神经。鼻腔布满了表达TRPV1的感觉神经,辣椒刺激后,不仅口腔神经兴奋,鼻腔神经也受到影响。随后,副交感神经被激活,鼻腔腺体开始大量分泌液体。于是出现流鼻涕、鼻塞、打喷嚏的现象。
特发性鼻炎(Idiopathic Rhinitis)患者,在遇到烟雾、冷空气、香水,辣椒等等,都可能诱发打喷嚏、流鼻涕的症状,当医生使用适当剂量的辣椒素对患者进行鼻喷治疗时,随着时间的进展,患者鼻腔内的TRPV1受体和神经元数量逐渐减少,产生了脱敏效果,能改善患者的症状。
既然辣椒带来的是痛感,那为什么越吃辣越上瘾呢?Paul Rozin教授通过对墨西哥和美国人吃辣偏好的研究发现,人们对辣的偏好不是单一因素造成的,往往是多种因素影响的结果。首先,辣能够增强食物的风味,能刺激口腔分泌唾液,对咀嚼吞咽有促进润滑的作用;其次,吃辣刺激了内啡肽的分泌,它能通过机体的奖赏信号通路来提升人的幸福感。除了生理层面的两种因素,还有影响偏好性的心理因素存在。当人们长期吃辣时,通过重复接触(mere exposure),出现情感脱敏的现象,即个体在反复暴露于某种情感刺激后,逐渐对其失去敏感性,情绪反应变得越来越弱。导致人们对辣的忍耐阈值变得越来越高。另外,最重要的是,在吃辣时,人们会通过良性自虐(benignly masochistic),即在安全环境下找到一些相对“危险”的刺激,在日常中泡热水澡、坐过山车、看恐怖电影……都是人们在将刺激变成一种乐趣的过程。
所以,下次当你一边擦汗、一边擦鼻涕,却还忍不住继续夹起一块辣椒时,请记住:真正”上头”的,不是辣椒本身,而是你的神经系统正在精心导演的一场生理与心理共同参与的精彩演出。
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为什么有些人能吃辣:这对身体有益还是有害?
能吃辣的人并非天生“不怕痛”,而是刺激使神经系统对辣椒素的敏感度降低,产生了适应性脱敏:反复接触辣椒素会通过钙调蛋白结合、磷酸化修饰及受体内吞降解等机制,减少膜表面受体数量,长期刺激甚至引发神经结构重塑,使辣阈值稳定提升——这一过程被称为慢性耐受,需持续摄入维持,而急性脱敏则短暂可逆。
当然也有一部分天生基因决定因素,TRPV1基因的单核苷酸多态性(如I585V突变)决定了先天敏感度差异。
饮食辛辣程度还与地理环境密切相关:研究显示,日照时长与菜品辣度呈显著负相关(标准化回归系数-1.084),四川盆地多雾少照、湿度高的环境,使辣椒成为传统“祛湿发汗”的生理调节工具,叠加社交认同的驱动,形成了独特的食辣文化。
解辣需遵循科学原理:辣椒素为脂溶性,纯水无效,反而可能扩大刺激范围;全脂冰牛奶因含脂肪(溶解辣椒素)、酪蛋白(结合辣椒素)及低温(抑制TRPV1活性),是解辣首选,酸奶、坚果奶等亦有效。
适量吃辣对健康有益:一项纳入48万余人的队列研究表明,每周吃辣6-7天者总死亡风险降低14%,尤其在非饮酒人群中获益更显著,还可能改善认知、增强免疫力。但胃食管反流、活动期胃肠疾病、痔疮等患者应严格限制。此外,8%辣椒素贴剂已用于顽固性神经痛治疗,通过可逆性降低神经纤维密度实现长效镇痛。
总之,辣椒的魅力在于它不仅是味蕾的刺激,更是可训练的能力、文化的载体与需要理性对待的健康选择。
Wishing a happy, long and healthy life!
本次journal club的 slides 见附件pdf:
by 朱培雯、王红蕾、姜思梅


