尽管香料在传统医学中已有悠久的使用历史,但科学家们仍在努力阐明植物性食品如何减轻炎症。在实验室环境中,单一植物化合物常表现出抗炎活性,但其所需浓度通常远高于正常饮食所能提供的水平,这引发了人们对所谓“抗炎食品”能否真正影响人体免疫系统的质疑。另一个未解之谜是,不同化合物是否能在细胞内协同作用,产生比单独使用更强的效果。然而,这种协同作用在分子水平上鲜有测试或解释。
研究探索植物化合物如何协同作用
为深入理解这一现象,日本东京理科大学生物科学与技术系Gen-ichiro Arimura教授领导的团队研究了植物源化合物组合对免疫细胞炎症的影响。研究成果发表于《营养素》杂志第18卷第3期,重点关注薄荷、桉树和辣椒中常见的化合物。研究人员旨在探究这些化合物配对是否比单独使用更有效地减少炎症信号。
测试免疫细胞的抗炎作用
研究小组聚焦于巨噬细胞——一种通过释放细胞因子(信号蛋白)在炎症中发挥关键作用的免疫细胞。这些蛋白质驱动炎症反应。为模拟炎症,研究人员将小鼠巨噬细胞暴露于脂多糖(一种实验室常用的细菌成分)。随后,他们用薄荷醇(来自薄荷)、1,8-桉树脑(来自桉树)、辣椒素(来自辣椒)和β-桉叶醇(来自啤酒花和生姜)处理细胞,单独测试每种化合物及其特定组合。
通过基因表达分析、蛋白质测量和钙成像技术,科学家追踪了这些处理对重要炎症标志物的影响。他们还研究了这些化合物是否通过瞬时受体电位(TRP)通道发挥作用——TRP通道是细胞膜上的蛋白质,可检测化学和物理信号,并调节与免疫反应相关的钙活性。
常见食物化合物之间的强大协同作用
单独测试时,辣椒素显示出最强的抗炎作用。然而,最引人注目的结果出现在化合物组合时。Arimura教授强调:“当辣椒素与薄荷醇或1,8-桉树脑联合使用时,其抗炎效果比单独使用每种化合物高出数百倍。”
进一步实验阐明了这种协同作用的机制。薄荷醇和1,8-桉树脑通过TRP通道和钙信号影响炎症,而辣椒素则通过不依赖TRP通道的不同途径发挥作用。Arimura教授说:“我们证明这种协同效应并非巧合,而是基于不同细胞内信号通路同时激活所产生的一种新颖作用模式。这为经验上已知的组合食品成分的效果提供了明确的分子水平证据。”
对饮食和未来健康产品的启示
这些结果表明,植物化合物的混合物即使在正常饮食中通常消耗的较低水平下也能产生有意义的生物效应。研究结果还指出了开发功能性食品、膳食补充剂、调味品甚至香料的新机会,这些产品可以使用更少量的活性成分提供更强的功效。
更广泛地说,该研究支持了这样一种观点:富含植物的饮食对健康的益处可能并非来自单个“超级化合物”,而是来自多种化合物相互作用和相互增强的方式。
理解食物与炎症的重要一步
尽管需要在动物和人体中进行更多研究来证实这些效应,但这项工作为日常食物和天然化合物如何帮助调节慢性炎症提供了更清晰的解释。随着时间的推移,这可能在支持长期健康方面发挥重要作用。
关于东京理科大学Gen-ichiro Arimura教授
Gen-ichiro Arimura博士是日本东京理科大学生物科学与技术系教授。他于1998年获得广岛大学博士学位,研究方向包括生物通讯、植物生物技术和植物生态学。自1996年以来,他已发表130篇同行评审论文,引用次数超过6600次,并拥有四项专利,于2023年获得国际化学生态学会奖项。
这项工作得到了日本学术振兴会(JSPS)KAKENHI(24K01723)和东京理科大学研究补助金的部分支持。
参考文献:Kaori Terashita, Masato Kohakura, Katsura Sugawara, Shinichi Miyagawa, Gen-ichiro Arimura. Functional Phytochemicals Cooperatively Suppress Inflammation in RAW264.7 Cells. Nutrients, 2026; 18(3): 376. DOI: 10.3390/nu18030376