随着人们生活水平的提高,高热量和高脂肪食物的饮食结构、身体锻炼不足和久坐不动的生活方式导致全球肥胖的发病率呈逐年上升的趋势。据世界肥胖联合会统计,到2030年世界上60%的人口将超重或肥胖,其中至少有4100万是5岁以下的儿童。肥胖及其引起的并发症不但威害人们的健康,威胁人们的生命,还给社会、家庭以及个人造成了沉重的医疗投入和经济负担。因此预防和治疗肥胖已经成为世界各国面临的重大公共卫生挑战。辣椒素作为一种从天然食材中提取的活性成分,被研究发现具有很好的抑制肥胖的效果和较少的副作用,受到人们的青睐和科研人员们的广泛关注。在辣椒素的降脂机理研究中,瞬时受体电位感受器阳离子通道（TRPV1）的激活被认为是其发挥降脂作用的关键,在其众多作用机制中都有TRPV1的参与。但是还有很多研究发现,辣椒素除了TRPV1途径还有其他降脂减肥机制,对肠道菌群的影响便是其中之一。越来越多的研究发现肥胖的发生和发展与肠道菌群有着密切的关系,而辣椒素被报道可以影响肠道菌群的组成,使其向更有利于机体降脂的结构变化,所以辣椒素对肠道菌群的调节可能成为其降脂机制之一。但对于这一机制缺乏系统深入的研究,现有研究仅停留在辣椒素对肠道菌群种类和数量的影响,而对于辣椒素引起的菌群变化是怎样调节机体脂类的吸收和代谢的深入而系统的研究不多,其中的机制也不是很明确,亟待更深入的探索。而且这些研究中都没有排除TRPV1在降脂中发挥的作用。因此,本研究以TRPV1基因敲除的小鼠和肠上皮细胞Caco-2(TRPV1^-/-)为动物模型,探索辣椒素除了TRPV1阳离子通道途径之外,作用肥胖小鼠肠道菌群发挥降脂作用的机制,以期进一步丰富辣椒素降脂的机制,同时为辣椒素作为降脂减肥药物或者保健产品的应用提供科学依据。研究结果如下:（1）研究辣椒素通过影响肥胖小鼠肠道菌群的结构以及短链脂肪酸浓度发挥降脂作用。以8周龄雌性的TRPV1基因敲除小鼠（KO）以及其对应的野生型小鼠（WT）为试验动物,各自分为3组（每组6只,共6组）,在饲喂标准脂肪含量饲料、高脂肪含量饲料、高脂肪含量饲料+灌胃2 mg/kg的辣椒素12周后,分别用高通量测序和气相色谱分析-质谱法（GC-MS）测定各组小鼠肠道菌群和肠道中短链脂肪酸（SCFAs）的变化,同时测定体重,采食量以及血脂血糖等指标。探索在TRPV1阳离子通道未激活的情况下,辣椒素对肠道菌群组成、SCFAs的产生以及机体能量平衡的影响。结果发现,灌胃辣椒素可以显著抑制高脂饲料诱导的WT和KO小鼠体重、采食量、血脂、血糖等指标的升高,表明即使TRPV1阳离子通道未激活的情况下,辣椒素的降脂作用仍然存在,但辣椒素在KO小鼠上的降脂效果与TRPV1阳离子通道激活情况下（WT小鼠）相比有所减弱;辣椒素通过提高肥胖小鼠肠道菌群的多样性、降低肠道中大肠杆菌属、幽门螺杆菌属、脱硫弧菌属和萨特氏菌属等有害细菌的数量、提高肠道菌群中具有降脂作用的拟杆菌属、粪球菌属、普雷沃氏菌属、艾克曼菌属、Odoribacter属、Allobaculum属和S24-7科细菌的相对丰度以及这些细菌发酵产生的乙酸和丙酸的浓度发挥其降脂作用。（2）研究辣椒素通过微生物-肠-脑轴（MGBA）途径抑制肥胖小鼠食欲,减少采食量,发挥降脂作用。以8周龄雌性KO小鼠为试验动物,分为3组,每组10只,在饲喂标准脂肪含量饲料、高脂肪含量饲料、高脂肪含量饲料+灌胃2 mg/kg辣椒素12周后,检测体重、采食量、血脂血糖、肠激素及其受体和下丘脑神经元等组成的MGBA途径的相关指标。结果发现,辣椒素通过提高可发酵产生乙酸和丙酸的拟杆菌属、普雷沃氏菌属、艾克曼菌属等细菌的数量而提高肠道中乙酸和丙酸的浓度。肠道中浓度升高的乙酸和丙酸使肠道细胞上的SCFAs受体G蛋白偶联受体43（FFAR2）的表达上调,而上调的FFAR2刺激结肠的L细胞分泌的胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和肽YY（PYY）增多。增多的GLP-1主要通过旁分泌系统刺激肠道中的周围迷走传入神经元,将信号经迷走传入神经传入下丘脑,引起下丘脑中GLP-1受体（GLP-1R）表达上调。增多的PYY通过血液循环到达下丘脑,引起下丘脑中PYY受体（NPY2R）的表达上调。表达上调的GLP-1R和NPY2R抑制下丘脑弓状核（ARC）中促进采食的神经肽Y神经元（NPY）和刺鼠相关蛋白神经元（AgRP）,激活抑制采食的阿片促黑色素神经元（POMC）和可卡因-苯丙胺调节转录肽神经元（CART）,从而增加饱腹感,降低食欲,导致小鼠采食量的下降。最终证实辣椒素通过MGBA途径达到降脂减肥作用的机制。（3）研究辣椒素通过降低慢性、低程度炎症反应（CLGI）发挥降脂作用。以8周龄雌性KO小鼠为试验动物,分为3组,每组10只,在饲喂标准脂肪含量饲料、高脂肪含量饲料、高脂肪含量饲料+灌胃2 mg/kg辣椒素12周后,测定辣椒素作用后肠道中LPS受体Toll样受体4（TLR4）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白介素6（IL-6）炎性因子的表达、胞质蛋白ZO-1和跨膜蛋白Occludin的表达以及血液中LPS、TNF-α、和IL-6的浓度等CLGI相关指标。结果发现,辣椒素通过降低肠道中变形菌门的大肠杆菌属、幽门螺杆菌属、脱硫弧菌属和萨特氏菌属细菌的相对丰度,从而减少肠道中LPS的浓度,然后降低由TLR4的介导的TNF-α和IL-1β表达量,使肠道局部炎症减弱;局部炎症减弱导致紧密连接蛋白ZO-1和Occludin的表达升高,肠道屏障功能得到恢复,使肠道的通透性降低,减少了进入血液循环中的LPS浓度;减轻的内毒素血症,导致血液中TNF-α和IL-6等炎性因子的浓度降低,减弱CLGI,从而最终达成辣椒素降脂减肥的作用,证实辣椒素通过降低CLGI发挥降脂作用的机制。（4）研究辣椒素对肠上皮细胞炎症反应和屏障功能的影响,体外试验验证辣椒素通过降低CLGI发挥降脂作用。运用CRISPR/Cas9技术自行成功构建了TRPV1基因敲除的肠上皮细胞株Caco-2(TRPV1^-/-),并以其做为试验模型,分为对照组、1μg/mL LPS组和1μg/mL LPS+75μM辣椒素3个试验组,测定细胞上TLR4、TNF-α、和IL-6的mRNA表达量、细胞上清液中TNF-α、和IL-6炎性因子的浓度、跨膜蛋白ZO-1和胞质蛋白Occludin的mRNA和蛋白表达量以及细胞跨膜电阻值（TEER）。结果发现,因为细胞缺失TRPV1基因,辣椒素没有抑制LPS诱导的TLR4、TNF-α、和IL-6的mRNA表达以及细胞上清中TNF-α、和IL-6炎性因子的浓度升高。这从侧面证实在小鼠体内试验中,辣椒素是通过减少产LPS细菌的相对丰度减少LPS的量而降低局部炎症,而不是辣椒素通过TRPV1受体途径直接降低局部炎症反应;辣椒素可以刺激ZO-1和Occludin的mRNA和蛋白表达,从而提高TEER值,表明辣椒素对肠道的屏障功能具有修复作用。辣椒素对肠道的修复作用降低了肠道通透性,会减少进入血液循环中的LPS浓度,从而减轻内毒素血症和CLGI。通过体外试验进一步验证了辣椒素通过降低CLGI发挥降脂作用的机制。综上所述,辣椒素通过提高肠道菌群的多样性、增多具有降脂作用的细菌和可发酵产生乙酸和丙酸的细菌的相对丰度,减少肠道中属于变形菌门的有害细菌的数量发挥降脂作用;辣椒素增多肠道中乙酸和丙酸的浓度,然后通过MGBA途径将肠道感受神经的信号传入下丘脑ARC内控制食欲的神经元,从而降低食欲,减少采食,发挥降脂作用;辣椒素通过降低属于变形菌门的有害细菌的数量而降低肠道中LPS的浓度,减弱内毒素血症,进而降低CLGI发挥降脂作用;同时辣椒素对于肠道屏障功能的修复作用也有助于其降低CLGI而发挥降脂作用。本研究挖掘了以上辣椒素通过影响肠道菌群发挥降脂作用的机制,是除了TRPV1阳离子通道途径之外对辣椒素降脂机制的补充。