神经炎症是阿尔茨海默病、帕金森病等多种神经退行性疾病的共同病理特征,而小胶质细胞作为中枢常驻免疫细胞,正是这场“炎症风暴”的中心调控者。如何抑制小胶质细胞的过度激活,是领域内公认的干预突破口。
TRPV1 是辣椒素(辣椒中辛辣成分)的经典受体,也是吴茱萸碱等辛味中药活性成分的共同分子靶点。既往研究多把 TRPV1 的功能归因于 Ca²⁺通道门控,但“通道开放”解释不了它在神经炎症语境下的全部作用——基于蛋白互作的保护机制长期悬而未决。
2026 年10月,上海中医药大学联合复旦大学附属中山医院团队在 Translational Neurodegeneration(IF 19.1)发表了题为“Capsaicin suppresses microglial inflammation through TRPV1-SSR4 interaction”的研究论文,借助邻近标记蛋白质组等技术锁定 SSR4 为辣椒素响应的 TRPV1 互作蛋白,提出了通道门控之外的非经典抗炎新机制。
一、研究背景:小胶质细胞炎症与 TRPV1
小胶质细胞主导的神经炎症,是神经退行性疾病发生与进展的重要驱动力。阐明控制小胶质细胞炎性激活的分子机制,是发展精准干预策略的前提。
TRPV1 除分布于感觉神经元外,也在小胶质细胞等非神经元细胞表达。多数研究认为 TRPV1 激活对神经退行模型具有保护作用,可改善小胶质细胞代谢、自噬、吞噬与炎症状态;但其功能长期被归因于 Ca²⁺内流及下游代谢效应。
团队此前在肝纤维化模型中已证明,TRPV1 可通过招募 SARM1 抑制炎症因子释放。这提示 TRPV1 可能以“情境依赖的蛋白互作”调控炎症——但在小胶质细胞中,这条线索尚属空白。
二、关键技术:邻近标记钓互作,多重验证锁靶点
研究整合在体/原代细胞表型与机制三层证据:LPS 急性神经炎症小鼠(WT 与 Trpv1 敲除)、原代小胶质细胞及 BV2/HMC3 细胞模型,用于确立表型并支撑生化验证。
互作组层面采用双 Engineered 邻近标记系统:PUP-IT(PafA 融合 TRPV1 的 N/C 端)与 TurboID,在 TRPV1 附近原位生物素标记“ prey 蛋白”,再经链霉亲和素富集与质谱鉴定候选互作蛋白。
候选蛋白经三重标准筛选:相对对照富集>3 倍、N/C 端双向检出、与炎症信号相关;再以 NanoBiT、BRET、Co-IP 与钙流实验完成物理互作与功能关联验证,构成完整的“发现—验证”闭环。
三、核心实验结果
01丨辣椒素经 TRPV1 抑制神经炎症表型
在 LPS 诱导的神经炎症小鼠中,辣椒素显著降低脑组织 IL-6、TNF-α 的 mRNA 与蛋白水平,减轻神经元凋亡(cleaved caspase-3 染色)、小胶质细胞增生及胞体增大(Fig. 1d–j)。上述保护作用在 Trpv1 敲除小鼠中全部消失,而 LPS 本身仍可诱导激活——说明辣椒素的抗神经炎效应严格依赖 TRPV1,且 TRPV1 更像“调低炎症输出”的调质受体。
02丨阻断通道门控,抗炎效应依然在
骨架化与 Sholl 分析显示,辣椒素可将 LPS 激活的小胶质细胞形态拉回静息态,该挽救在 TRPV1 缺失时显著减弱(Fig. 2a–f)。然而,TRPV1 拮抗剂 capsazepine 无论是体外共处理还是体内给药,都不能逆转辣椒素对 IL-6/IL-1β 及小胶质细胞增生的抑制(Fig. 2g–i)。经典通道门控解释不通,指向“通道之外”的替代机制。
03丨邻近标记蛋白质组锁定 SSR4
PUP-IT 质谱在三组中共检出了超千种蛋白,按“富集>3、双向检出、炎症相关”三层筛选得到 8 个候选;钙流与 NanoBiT 检测支持 SSR4、S100A9、HSP90AA1 与 TRPV1 存在物理关联(Fig. 3b–e)。BRET 实验给出决定性证据:辣椒素、二氢辣椒素及其混合物均可显著增强 TRPV1–SSR4 互作,其他候选均无此响应;Co-IP 进一步证实辣椒素增加与 TRPV1 共沉淀的 SSR4(Fig. 3f–g)。SSR4 是内质网转位子 TRAP 复合物的 TRAPδ 亚基——一个意外的炎症调控伙伴。
04丨TRPV1–SSR4 互作是抗炎效应的必要且充分条件
功能缺失层面:SSR4 敲低后,辣椒素对小胶质细胞病理性吞噬及 IL-6、IL-1β 表达的抑制被显著削弱乃至废除;双独立 siRNA 结果一致(Fig. 4a–d)。功能获得层面:借助雷帕霉素诱导的 FKBP12–FRB 异源二聚化系统,人工强制 TRPV1–SSR4 靠近即可显著降低 LPS 刺激下 HMC3 细胞的 TNF-α 表达(Fig. 4e–f)。转录组分析则将该轴与 Toll 样受体、NOD 样受体信号及凋亡通路相连——增强互作本身就足以按住炎症。
05丨TRPV1 跨膜区介导 SSR4 招募
免疫荧光显示 SSR4、TRPV1 与内质网标记存在共定位,辣椒素使共定位信号更趋点状聚集;AlphaFold3 预测 SSR4 主要结合 TRPV1 四聚体相邻亚基界面,跨膜区构成主要接触面(Fig. 5a–d)。BRET 结构域 Mapping 给出实验确认:含跨膜段的构建体均可接近 SSR4,其中跨膜区单独表达时 BRET 信号最强(0.219±0.023)(Fig. 5e–f)。最终模型浮出水面:辣椒素结合 TRPV1 后增强其与 SSR4 的互作,从形态、因子到转录组层面压制小胶质细胞炎症(Fig. 5g)。
四、总结与讨论
这项研究把 TRPV1 的抗炎机制从离子通道拓展到蛋白互作:辣椒素并不依赖通道门控,而是通过增强 TRPV1–SSR4 互作抑制小胶质细胞炎性激活,回答了“通道阻断剂废不掉抗炎效应”这一核心矛盾。
SSR4 作为内质网转位子组分首次被纳入神经炎症调控网络,提示内质网蛋白处理与炎症信号之间存在新的耦合界面,也为天然 TRPV1 激动剂用于神经退行性疾病的修饰治疗提供了化学生物学基础。
当然,互作发生的精确亚细胞位点与下游信号中间体仍有待厘清,但是本文发现配体增强的蛋白互作这一范式,已为靶点可成药性评估打开了新的维度。
达吉特专家评述:
从经典靶点到蛋白质互作网络,拓展药物作用机制研究
本研究的一个重要启示是,药物与经典靶点之间的作用关系并非机制研究的终点。研究团队通过邻近标记蛋白质组学发现TRPV1的互作蛋白SSR4,进一步揭示辣椒素通过TRPV1-SSR4相互作用调控小胶质细胞炎症的新机制。这种从已知功能蛋白出发,向其互作网络延伸的研究思路,为发现非经典药物作用机制提供了新的方向。
对于已有研究明确候选靶蛋白,但尚不清楚其互作蛋白及下游调控关系的课题,可进一步开展蛋白质互作网络筛选。达吉特依托HuProt™ 20K人类蛋白质组芯片,可从蛋白质组层面筛选与目标蛋白发生直接结合的候选蛋白;同时,SPIDER邻近标记技术可从活细胞环境中筛选目标蛋白周围的邻近膜蛋白靶点,拓展对蛋白互作及功能关联网络的研究。两种技术分别从体外直接结合和活细胞环境等不同维度提供候选蛋白线索,并可结合后续互作验证实验,逐步明确关键蛋白之间的关联。
从经典靶点发现到互作蛋白筛选,再到关键分子功能验证,蛋白质互作网络的解析有助于突破单一靶点研究的局限,为药物非经典作用机制、受体功能调控及新的信号调节模式提供更多研究线索。
达吉特-20K人类蛋白组芯片
达吉特-SPIDER邻近标记技术
相关文献
Hou Y, Wang S, Yang Y, et al. Capsaicin suppresses microglial inflammation through TRPV1–SSR4 interaction. Translational Neurodegeneration, 2026, 15: 57. DOI: 10.1186/s40035-026-00589-7
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