吃辣椒能减肥,原来真的不是谣言 | 一周趣科学vol.77
本期导读
1. 吃辣椒有助于减肥并不是谣言;
2. 蒲公英夺取种子的飞行控制权;
3. 癌细胞劫持神经换取生长资源;
4. 智能运载体实现细胞基因改编;
5. 胃非对称发育与何基因有关联?
01
吃辣椒到底能不能减肥?
辣椒素是一种浓缩在辣椒籽和辣椒筋中的化学物质,它是辣椒辣味的来源。去年,韩国三养公司的火鸡面被丹麦认定为危害公共健康的食品,在丹麦被禁售了。这遭到了丹麦减肥党反对,因为他们认为吃辣是可以减肥的。
这也是公众一直好奇的问题:吃辣椒到底能不能减肥?
科学家称,辣椒素的作用是激活舌头上的TRPV1细胞受体,这不仅会引发热感,还会促使大脑释放一种名为去甲肾上腺素的神经递质。这种物质会引发一系列反应,最终激活你的棕色脂肪,这是一种具有独特代谢功能的特殊脂肪。
棕色脂肪被肾上腺素激活后,细胞就会启动它们的线粒体来产生热量,这个过程被称为产热作用。为了产生热量,棕色脂肪细胞需要利用其他脂肪细胞中的能量储备。棕色脂肪是好脂肪,被激活后就会燃烧掉坏脂肪(我们称之为白色脂肪)。
据估计,每天吃点辣味食物可以多燃烧116卡路里,大约相当于一片面包的热量。虽然这不会带来显著的效果,但每一点点都有帮助。
另一个同样重要的因素是,辣椒可能会促使你少吃。首先,辣椒的刺激可能会让对辣味食物敏感的人感到非常疼痛。这种疼痛意味着你在狼吞虎咽地吃超辣食物之前,更有可能三思而后行——这或许能让你不再吃那么多:暴饮暴食的主要原因之一就是我们经常太着急,因为你的身体大约需要20分钟才能意识到自己吃饱了。
其次,辣椒中的辣椒素可以激活大脑的饱腹感中枢,从而减少饥饿感。研究表明,辣椒素实际上可以减少饥饿素释放肽的分泌,这是一种与饥饿有关的激素。
综合上述几个方面来看,辣椒确实能促进新陈代谢,并可以帮助你减少整体进食量,但这只是辣椒带给你的一部分好处。2020年的一项研究发现,经常食用辣椒的人死于心脏病的风险可降低26%,死于癌症的风险可降低23%。此外,喜欢吃辣椒的人总体寿命也更长。可能的一个解释是,辣椒素可以消炎,有助于降低血压。
不仅如此,新鲜辣椒还富含抗氧化剂,包括维生素A和C,以及一些膳食纤维和其他有益物质。当然,或许最重要的是,它们能为菜肴增添浓郁的风味。毕竟,如果健康食品味道不好,你很可能就不会想吃它了。
光看图,嘴就已经开始觉得疼了(图片来源:veer图库)
课代表总结:懂了,这就去吃火锅!
参考文献:
https://www.popsci.com/health/does-eating-spicy-food-help-lose-weight/
02
癌细胞劫持神经系统为自己提供生长资源
肺癌细胞正在上演现实版“潜伏”:它们能与人体神经系统互动,并且通过神经系统向人体发送指令,让自己长得更好。这一发表于《自然》期刊的新发现揭示了癌症生物学中令人震惊的新维度,为对抗这种疾病开辟了极具前景的新治疗途径。
此前,人们发现神经系统的肿瘤能够与神经系统互动,这似乎并不稀奇。但这次科学家发现,听起来跟神经系统完全不沾边的肺癌也能自我连接神经回路,这揭示了肿瘤为生存和繁衍,能在多大程度上与宿主深度整合。
从分析遗传数据入手,研究人员确定了一组参与肿瘤细胞与神经细胞之间突触形成的基因,随后在细胞培养和小鼠模型中观察到小细胞肺癌(SCLC)细胞与神经元之间存在突触。
研究人员通过两种不同的神经递质(谷氨酸和γ-氨基丁酸)检测到神经元与癌症之间的通讯。他们进一步发现,SCLC细胞在感觉神经元或皮层神经元存在时增殖更快。
研究者表示,通过与不同类型神经元形成突触连接,SCLC细胞展现出惊人的适应能力来促进自身生长。他们推测,SCLC细胞不仅与神经元对话,还从神经元获取资源来支持其生长。
关键的是,阻断谷氨酸信号传导导致实验小鼠肿瘤负荷降低且存活时间延长,这凸显了癌症治疗中极具前景的新靶点。
作者称,这项新观察可能为实施SCLC新型治疗干预开辟道路,现在已经证明药理学阻断癌症-神经元交互作用可改善肿瘤控制,且此类治疗可与化疗联合使用。
从重新利用现有神经递质阻断药物,到开发完全针对癌症-神经元通讯的新方法,这些发现提示了多种治疗可能性。研究团队正继续探究这些突触连接的分子细节,这对于优化治疗策略和确定最有前景的治疗组合至关重要。
肺小细胞肺癌(红色)正在与神经细胞(黄色)说悄悄话(图片来源:参考文献)
课代表总结:癌细胞:宝宝肚肚打雷了!神经系统:这就带你吃好吃的!
参考文献:
Vignesh Sakthivelu et al, Functional synapses between neurons and small cell lung cancer, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09434-9
03
如何才能“完美”地吹飞一朵蒲公英
蒲公英种子随风播散,到更远的地方安家,普通人看到的是生命的美好,但科学家看到之后却敏锐地觉察一个问题:为什么有些角度吹蒲公英会很容易吹飞种子,但有些角度似乎就要很用力才能吹飞呢?
9月10日发表在《皇家学会界面杂志》上的一项研究显示,蒲公英在释放种子时会考虑风向的因素,其结构使得种子在不利的条件下更难脱落。
脱落过程确实会影响种子的传播,进而影响植物的繁殖成功。想要让种子传播得更远,就必须尽量让种子随着风向为45度斜向上的方向飞出去,过小或过大的夹角都会使传播的距离偏短。
研究团队发现,事实确实如此:当种子被推向地面时,使其脱落所需的力几乎是将其向上推时所需力的五倍。
他们还仔细研究了连接蒲公英种子和种头的细茎,发现这条连接线的结构是不对称的,使得种子更容易在某些方向上脱落。研究人员推测,蒲公英进化出这些结构是为了防止种子散落在太近的地方,从而避免产生后代的竞争。
研究者称,植物虽然无法像鸟类或蜜蜂那样四散开来,但它们也会抓住一切来之不易的机会进行有计划的运动,使得自己在有风助力时获得对种子传播最有利的结果。风看似是无法掌控的,但它们尽最大可能地控制了自己能控制的因素。
这一基础性发现可能有助于我们理解其他风传植物,揭示植物的进化历程。最直接的是,它为长距离种子传播模型提供了信息,从而可用于预测植物和疾病种群如何生长和传播,例如小麦锈病等有害植物病的扩散方式。
配这张图只是想告诉你,这个实验远比它听起来复杂的多(图片来源:参考文献)
课代表总结:下次吹蒲公英时,记得要仰望天空45°!
参考文献:
Shields Jena, Ramirez-Esquivel Fiorella, Sun Yukun, Shih Aspen, Ravi Sridhar and Roh Chris 2025. Letting go with the flow: directional abscission of dandelion seeds. J. R. Soc. Interface.2220250227.http://doi.org/10.1098/rsif.2025.0227
04
将基因修改器运送至每一个细胞中
遗传病通常都是不治之症,因为它们是由基因缺陷导致的。除非想办法把相关器官中的全部细胞的基因都改掉,否则无法消除基因突变对人体的影响。
数年前,人们发明了一种基因修改器,名叫CRISPR。这套系统包括一个蛋白(Cas9酶)、一条向导RNA和一段DNA模板。CRISPR能够精准地编辑细胞内的基因,但问题在于,我们必须保证每个细胞都能吸收这样一套系统,才能把每个细胞里的基因都修正成正确版本。除非科学家能够安全有效地将这一装置导入相关的细胞和组织,否则它对于遗传病的治疗前景仍遥不可及。
近日,美国西北大学的化学家们发现一种新型纳米结构可以显著改善 CRISPR 的传递,并表现出较大的应用潜力。
这些微小的结构被称为脂质纳米颗粒球形核酸(LNP-SNAs),它们携带着全套 CRISPR 编辑工具——Cas9 酶、向导 RNA 和 DNA 修复模板——并被致密的 DNA 保护壳包裹。这种 DNA 涂层不仅可以保护其“货物”,还能决定 LNP-SNAs 前往哪些器官和组织,使它们更容易进入细胞。
在成功合成带有 CRISPR 货物的 LNP-SNAs 后,团队将它们添加到细胞培养物中,其中包括皮肤细胞、白细胞、人类骨髓干细胞和人类肾细胞。
随后,研究团队观察并测量了几个关键因素:细胞内化粒子的效率、粒子对细胞是否具有毒性以及粒子是否成功递送基因。他们还分析了细胞的DNA,以确定CRISPR是否进行了所需的基因编辑。在每个类别中,该系统都展示了其成功递送CRISPR机制并实现复杂基因修饰的能力。
在针对各种人类和动物细胞类型的实验室测试中,LNP-SNAs 进入细胞的效率比目前常用的传递装置高出三倍,毒性也大大降低,基因编辑效率也提高了三倍。与目前的方法相比,新的纳米结构还将精准 DNA 修复的成功率提高了 60% 以上。
接下来,科学家计划在多种体内疾病模型中进一步验证该系统。由于该平台采用模块化设计,研究人员可以将其调整至各种系统和治疗应用,大大提高了它的实用性。
CRISPR技术是基因工程的革命性突破(图片来源:veer图库)
课代表总结:可不可以把我骨骼里的基因重编一下,让我再长高一点?
参考文献:
Zhenyu Han, Chi Huang, Taokun Luo, Chad A. Mirkin. A general genome editing strategy using CRISPR lipid nanoparticle spherical nucleic acids. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (36) DOI: 10.1073/pnas.2426094122
05
胃的入口和出口在胚胎发育过程中有区别
9月10日,国内多家科研机构合作的最新研究成果《人类胃器官模拟早期胃发育的区域图式形成》发表于《自然》杂志。
作为结构高度精密的重要消化器官,胃的胃底和胃窦沿器官前-后轴呈现明确的空间分布,并分别承担独特的分泌与消化功能。早在人类胚胎发育的第五周,胃的不对称发育就开始形成了,为胃的形态建成和功能分化奠定基础。
然而,过去20年来,胃器官前后非对称发育机制始终存在一个悖论:经典发育生物学认为沿胚胎前-后轴梯度递增的WNT信号是决定各器官前后组织图式形成的关键信号,但胃的非对称发育却必须依赖沿前-后轴梯度递减的WNT信号。
针对这一挑战,合作团队从看似矛盾的信号梯度悖论出发,提出了完善经典发育生物学中信号中心理论的新思路:胃的前后非对称组织图式发育背后或存在某种“暗物质”信号源,即一种未曾被探知的WNT信号中心。
为探究这一假说,研究人员通过生物信息学分析找到了神经源WNT信号这个关键突破,融合力学、工程学、生物学等多学科思想和前沿手段,根据仿生学启发构建了模拟体内器官发育的三维环境,并提出多谱系协同发育的策略,进而利用人多能干细胞体外发育,结合由力学失稳驱动的通用型消化道类器官形态发生诱导体系,首次建立了一种包含胃底和胃窦双极分布的胃器官发育模型(命名为Gastroid,类胃囊)。
这一模型重现了早期胃器官发生过程中沿前-后轴的非对称组织图式发育,并且在分子、细胞、组织学及解剖学特征等多个维度表现出了与人类及小鼠早期胃器官发生过程的高度相似性。
该模型揭示了神经组织是调控胃器官前后组织图式发育不可或缺的信号中心,其通过与胃上皮组织协同发育过程中的非对称几何关系,诱发了沿前-后轴递减的WNT信号梯度,是胃底-胃窦空间图式形成的关键因素。该发现为破解胃发育的WNT信号梯度悖论提供了统一的新理论,也为高保真胃器官的体外重构提供了新的原理和方法。
为进一步解析胃发育中的谱系特异性调控机制,研究人员基于类胃囊和神经信号中心理论提出了“人工信号中心”驱动的“乐高式”发育重构策略,基于此建立了微尺度组织定向组装技术,精准实现胃类器官前体与神经信号中心的一对一非对称组装。
通过利用该技术对类胃囊中不同谱系的组织模块独立开展基因编辑,研究团队发现上皮源NR2F2基因是决定胃组织非对称图式发育的关键因子,其缺失可导致胃底-胃窦发育失衡,提出了胃组织图式及其发育异常的一个新机制,充分体现了类胃囊技术在人类器官发育与重构的基础研究与转化研究上的巨大潜力。
类胃囊作为研究人类胃器官早期发育调控机制的全新体外平台(图片来源:参考文献)
课代表总结:你的意思是,科学家为了研究新造了一个胃?
参考文献:
Li, X., Lin, F., Cui, Q. et al. Human gastroids to model regional patterning in early stomach development. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09508-8
https://www.kmust.edu.cn/info/1141/51574.htm
作者简介
牧心,科普作者。