不只大麻？解密自然界中的“类大麻素植物（Cannabimimetic Plants）”跨植物总整理

不只大麻？解密自然界中的“类大麻素植物（Cannabimimetic Plants）”跨植物总整理

大麻素是大麻的专利吗？从“内源性大麻素系统（ECS）”重新认识草本植物

当人们听到“大麻素（Cannabinoids）”这个词，第一个想到的往往是受到严格管制的植物大麻（Cannabis sativa）。但如果你已经读过我们站内各篇植物的基础介绍，可能会好奇：为什么从新西兰森林里的微小苔藓、南非的高山菊科灌木，到我们厨房里的黑胡椒、姜黄、茶叶，甚至传统本草里的厚朴与紫锥菊，科学家都会在研究论文里提到它们具有“类大麻素活性（Cannabimimetic activity）”？

要解开这个谜团，必须先认识人体与生俱来的一套精密生理调节网络——内源性大麻素系统（Endocannabinoid System, ECS）。

根据意大利布雷西亚大学与瑞典卡罗琳医学院团队发表于《Planta》的跨物种综述（Kumar 等人，2019）以及神经药理学家 Ethan Russo 发表于《Trends in Pharmacological Sciences》的研究回顾（Russo，2016），即使人类从未接触过任何外来植物，我们的身体也会随时“按需合成（On-demand synthesis）”两种关键的脂溶性信号分子，来维持睡眠、情绪、疼痛感知、免疫炎症与肠道代谢的稳态：

  • 两大核心受体（CB1R 与 CB2R）与扩展通道：第一型大麻素受体（CB1R）高密度分布于大脑中枢神经系统（突触前神经元，负责调控 GABA 与谷氨酸等神经递质释放）及肠道、肝脏；第二型大麻素受体（CB2R）则主要分布于脾脏、扁桃体、免疫细胞与小胶质细胞，负责抑制炎症反应且不会引起中枢致幻作用。此外，ECS 信号还会与瞬态受体电位通道（TRPV1、TRPA1）、孤儿受体 GPR55 以及细胞核受体 PPARγ\gamma 互动。
  • 两大内源性配体（AEA 与 2-AG）：人体自行合成的 Anandamide（AEA，NN-花生四烯酰乙醇胺） 与 2-Arachidonoylglycerol（2-AG，2-花生四烯酰甘油），就是身体内建的天然钥匙。
  • 负责资源回收的两大降解酶（FAAH 与 MAGL）：当 AEA 与 2-AG 完成任务后，会分别被 脂肪酸酰胺水解酶（FAAH） 与 单酰甘油脂肪酶（MAGL） 快速分解（此外环氧合酶 COX-2 也会参与代谢）。

理解这三个环节后，你就会明白：自然界中非大麻属的“类大麻素植物（Cannabimimetic plants）”，并不是因为它们含有非法大麻成分，而是它们演化出的次级代谢物，能通过 “结构高度相似直接开锁（结合受体）”、“选择性开启免疫锁（只激活 CB2R）” 或 “减缓钥匙被回收的速度（抑制 FAAH / MAGL 酶或再摄取）” 等不同路径，温和地与人体的 ECS 系统对话。

跨越亿万年的“平行演化”：为什么亲缘极远的植物会合成相似分子？

在植物分类学上，真正的大麻属植物属于蔷薇目大麻科（Cannabaceae）。然而，近年分子生物学与植物基因组学的突破，发现至少有三个亲缘关系极远的植物类群，各自用不同的生化起点演化出了类大麻素结构：

  • 南非伞形蜡菊（Helichrysum umbraculigerum，菊科）的平行演化：2023 年以色列魏茨曼科学研究学院团队发表于《Nature Plants》的基因组研究（Berman 等人，2023）证实，与大麻亲缘相距甚远的南非多年生菊科植物伞形蜡菊，其叶片表面的腺毛能合成高达干重 4.3% 的大麻萜酚酸（CBGA） 以及具苯乙基侧链的 Amorfrutins（类 CBG 化合物，具强效 PPARγ\gamma 调节活性）。直系同源基因分析显示，伞形蜡菊与大麻的合成酶是在演化长河中各自独立平行演化（Parallel evolution）出来的。
  • 新西兰毛利皱叶苔（Radula marginata）与日本皱叶苔（R. perrottetii，地钱门）的联苄类大麻素：苔藓植物（Bryophytes）是地球上最古老的陆生无维管束植物之一。根据瑞士伯尔尼大学团队发表于《Science Advances》的研究（Chicca 等人，2018）与新西兰植物与食品研究所团队发表于《New Phytologist》的最新研究（Andre 等人，2024），皱叶苔并非使用大麻的“脂肪酸路径（己酸）”作为起点，而是走“苯丙烷路径（Phenylpropanoid pathway，以苯丙氨酸为起点）”，在细胞内的油体（Oil bodies）中合成带有苯乙基尾端的联苄类大麻素（Bibenzyl cannabinoids）：
    1. Perrottetinene（cis-PET，对应 THC 的结构类似物）：能穿透血脑屏障并部分激活 CB1R（功能性 EC50=406 nM\text{EC}_{50} = 406\ \text{nM}，效力约为 Δ9\Delta^9-trans-THC EC50=43 nM\text{EC}_{50} = 43\ \text{nM} 的十分之一）；更重要的是，cis-PET 能显著降低大脑基底前列腺素（PGD2\text{PGD}_2 与 PGE2\text{PGE}_2）浓度，展现与传统 THC 截然不同的药理特性（Chicca 等人，2018）。
    2. Perrottetinene diol（trans-PTD，2024 年首次于自然界发现、对应 CBD 的开环异构体）：Andre 等人（2024） 分析 75 份野生毛利皱叶苔样本，不仅首次从自然界鉴定出 PTD 与其酸前体 PTDA，更发现不同栖息地的皱叶苔会分成“PET 主导型”、“PTD 主导型”与“BB4G 前体型”三大化学型（我们将在下一篇 2-2 皱叶苔专题 中深入拆解这项发现）。
  • 古老陆生植物的自我防卫策略：Kumar 等人（2019） 在演化分析中指出，植物体内迄今从未发现 CB1R 或 CB2R 受体，但部分古老苔藓、石松与蕨类却能合成动物体内的内源性大麻素 AEA 与 2-AG，而高等开花植物则演化出萜酚类、生物碱、三萜与多酚等类大麻素。科学家推测，这些成分最初在植物体内是为了防御紫外线、病原菌与草食性昆虫／掠食者，并在漫长的共同演化中，成为能与哺乳动物 ECS 系统契合的信号调节剂。

自然界中的“类大麻素植物”4 大作用机制与跨物种总整理表

为了让你一眼看懂不同草本与日常食材是如何与内源性大麻素系统互动，我们结合 Kumar 等人（2019）、Gertsch 等人（2008）、Russo（2016） 与 Andre 等人（2024） 的实证资料，将自然界中的类大麻素植物归纳为 4 大作用类型：

作用分类与化学家族 代表植物物种（中／拉丁学名） 关键活性植化素（Marker Compounds） 对内源性大麻素系统（ECS）之作用机制 科学实证亮点与本草文章串联
第一类：植物大麻素结构类似物（萜酚／联苄类） 毛利皱叶苔（Radula marginata）、日本皱叶苔（R. perrottetii） (-)-cis-Perrottetinene (PET)、(+)-trans-PTD、BB4G cis-PET 为 CB1R 与 CB2R 部分激动剂，并抑制大脑前列腺素 PGD2/PGE2\text{PGD}_2/\text{PGE}_2 生成。 2024 年最新确认三大化学型，具类似 THC/CBD/CBG 的平行生物合成路径（详见 2-2 皱叶苔专题）。
第一类：植物大麻素结构类似物（萜酚／联苄类） 南非伞形蜡菊（Helichrysum umbraculigerum）、甘草属（Glycyrrhiza spp.） CBGA、BB4GA、Amorfrutins 激活核受体 PPARγ\gamma，调节代谢与炎症路径。 2023 年《Nature Plants》证实菊科蜡菊独立演化出合成 CBGA 的酶系统（Berman 等人，2023）。
第一类：植物大麻素结构类似物（色烯／二苯乙烯类） 兴安杜鹃（Rhododendron dauricum）、阿尔卑斯杜鹃（R. ferrugineum） Daurichromenic acid (DCA，类 CBC)、Ferruginene（类 CBD） 具类 CBC / 类 CBD 结构骨架，展现抗菌与抗病毒活性。 储存在杜鹃幼叶表面的腺鳞中，作为植物自我防卫物质（Kumar 等人，2019）。
第二类：选择性受体配体（倍半萜／脂酰胺／内酯） 黑胡椒（Piper nigrum）、丁香、啤酒花、迷迭香 (E)(E)-β\beta-石竹烯（β\beta-Caryophyllene, BCP） 高选择性 CB2R 完全激动剂（Ki=155 nMK_i = 155\ \text{nM}），完全不结合中枢 CB1R。 首个获《PNAS》证实的“饮食类大麻素”，不具中枢精神活性，专职调节外周免疫反应（Gertsch 等人，2008）。
第二类：选择性受体配体（倍半萜／脂酰胺／内酯） 紫锥菊（Echinacea purpurea、E. angustifolia）、玛卡（Lepidium meyenii） NN-烷酰胺（NN-alkylamides） 结构酷似内源性 AEA，对 CB2R 具高亲和力，部分亦可抑制 FAAH 或调节 PPARγ\gamma。 解释紫锥菊在传统草本中调节免疫与舒缓炎症的分子基础（Kumar 等人，2019）。
第二类：选择性受体配体（倍半萜／脂酰胺／内酯） 卡瓦胡椒（Piper methysticum）、花椒属（Zanthoxylum spp.） 醉椒素（Yangonin）、γ\gamma-山椒素（γ\gamma-Sanshool） Yangonin 具 CB1R 选择性亲和力；γ\gamma-山椒素则为 CB1R 拮抗剂兼 CB2R 激动剂。 连接南太平洋卡瓦仪式饮品与花椒辛麻感背后的受体科学（Kumar 等人，2019）。
第三类：酶与再摄取抑制剂（延长体内 AEA / 2-AG 寿命） 西非胡椒／黑胡椒（Piper guineense、P. nigrum） 几内亚胡椒碱（Guineensine）、胡椒碱（Piperine） Guineensine 抑制细胞对内源性 AEA 与 2-AG 的再摄取；胡椒碱则作用于 TRPV1 通道。 不直接充当外来钥匙，而是让身体自己产生的放松分子停留更久（Kumar 等人，2019）。
第三类：酶与再摄取抑制剂（延长体内 AEA / 2-AG 寿命） 乳香／没药／橄榄科树脂（Protium、Bursera）、莲花（Nelumbo nucifera） α,β\alpha,\beta-香树脂醇（α,β\alpha,\beta-Amyrin）、Euphol 选择性抑制 MAGL 酶，减缓体内 2-AG 被水解的速度。 广泛存在于植物树脂与花叶中的五环三萜，通过保护 2-AG 发挥间接调节作用（Kumar 等人，2019）。
第三类：酶与再摄取抑制剂（延长体内 AEA / 2-AG 寿命） 茶树（Camellia sinensis）、厚朴（Magnolia officinalis）、红花苜蓿／大豆、冬青属／覆盆子等含黄酮植物 儿茶素（Catechins）、厚朴酚（Magnolol）、Biochanin A、山柰酚（Kaempferol）、槲皮素（Quercetin） 山柰酚与 Biochanin A 抑制 FAAH 酶（延缓 AEA 分解）；厚朴酚为 CB2R 部分激动剂；儿茶素与花青素具温和 CB1R/CB2R 亲和力。 日常喝茶、摄取莓果（如覆盆子 Rubus idaeus）与冬青属（Ilex）中的黄酮类，都在温和参与 ECS 酶平衡（Kumar 等人，2019）。
第四类：非 ECS 途径但俗称“假大麻”的对照案例 阔叶丁癸（Zornia latifolia，巴西俗称 Maconha brava） 双甲基芹菜素（Syzalterin） ＋ 金雀异黄酮（Genistein） 不含任何大麻素或生物碱；通过罕见黄酮 1:9 复方协同作用，直接抑制皮质神经元自发放电率（MFR/MBR）。 证明“民俗俗称或体感近似”不等于“含有大麻素”（详见已发布之 1-2 阔叶丁癸真伪辨识篇 与 2-3 专题）。

为什么必须区分“直接结合 CB1 受体”、“选择性激活 CB2 受体”与“抑制降解酶”？

读完上面的跨植物总表，你会发现科学家将这些植物统称为“类大麻素植物（Cannabimimetic plants）”，但它们在生理上的表现却有天壤之别：

  • 直接激活中枢 CB1 受体（如大麻 Δ9\Delta^9-THC 与皱叶苔 cis-PET）：因为大脑皮质与海马回布满 CB1R，直接强效激活 CB1R 会改变神经递质释放，在动物实验中引发典型的“四联征（Tetrad effects：止痛、体温下降、自发活动减少与僵直）”。即便如此，皱叶苔中的 cis-PET 效力仅约 THC 的十分之一，且多了抑制大脑前列腺素生成的特性（Chicca 等人，2018）。
  • 只激活外周 CB2 受体或 PPARγ\gamma（如黑胡椒 β\beta-石竹烯、紫锥菊烷酰胺、厚朴酚）：由于 CB2R 主要位于免疫系统与外周组织，这类植化素完全不会产生任何中枢致幻或成瘾性，而是专注于调节炎症细胞因子与氧化应激（Gertsch 等人，2008；Kumar 等人，2019）。
  • 温和抑制 FAAH / MAGL 酶或再摄取（如山柰酚、Biochanin A、β\beta-香树脂醇、黑胡椒 Guineensine）：这类成分就像是身体内源性大麻素的“保镖”。它们不强行打开受体大门，而是减缓 FAAH 或 MAGL 把身体自己分泌的 AEA 与 2-AG 分解掉的速度，因此作用最为温和且符合生理节律。

阅读研究的证据界线、保育伦理与本草选购建议

  • 区分“受体亲和力／动物模型”与“人体临床疗效”：Kumar 等人（2019） 综述中列出的许多植化素（如儿茶素、花青素、槲皮素或三萜类），虽然在体外放射配体结合实验或小鼠模型中展现了對 CB1R、CB2R 或 FAAH/MAGL 的调节潜力，但体外半数抑制浓度（IC50\text{IC}_{50}）与人体日常泡茶、饮食摄取后的血液生物利用度仍有距离，不能将日常香草或茶饮直接宣称为治疗神经或炎症疾病的药物。
  • 厘清“俗称像大麻”不等于“含有大麻素”：正如我们在 1-2〈草本真假怎么辨？从阔叶丁癸的市场替代案例谈起〉 中所解析，巴西俗称“Maconha brava”的阔叶丁癸完全不含任何大麻素，其体外神经抑制活性来自罕见黄酮 Syzalterin 与金雀异黄酮的协同作用（Alloisio 等人，2020）；而部分市售标榜“Legal highs”的商品甚至常遭牧草混充或掺入合成化学物质。
  • 尊重珍稀原生物种保育与原住民文化权益：Andre 等人（2024） 在研究新西兰毛利皱叶苔（Radula marginata）时特别强调，该物种在人工培养下每月仅生长约 1 毫米（1 mm/month），在新西兰保育等级中属于“濒危衰退中（At Risk–Declining）”，且为毛利族珍视的文化瑰宝（Taonga）。因此科学界正转向微生物异源合成或无菌组织培养研究，绝不鼓励破坏野生栖息地的商业滥采。
  • 回归日常合法草本的真实风味与植化多样性：认识类大麻素植物的最大价值，在于理解大自然的演化智慧——原来一杯富含儿茶素与山柰酚的茶饮、带有 β\beta-石竹烯香气的辛香草本，或是富含花青素与黄酮苷的覆盆子叶与玛黛茶，本身就拥有如此丰富的植化故事。

常见问题 FAQ

Q1：什么是“类大麻素植物（Cannabimimetic plants）”？它们含有大麻成分吗？

“类大麻素植物”是指不属于大麻属（Cannabis）、也不含管制成分四氢大麻酚（Δ9\Delta^9-THC），但其天然产生的次级代谢物（如萜类、多酚、生物碱、脂酰胺或联苄类）能够直接或间接调节人体“内源性大麻素系统（ECS）”的植物总称（Kumar 等人，2019）。常见的黑胡椒、紫锥菊、茶叶、姜黄与厚朴都属于此范畴。

Q2：为什么日常饮食中的黑胡椒会被科学家称为“饮食类大麻素（Dietary cannabinoid）”？

根据瑞士学者 Jürg Gertsch 团队发表于《美国国家科学院院刊（PNAS）》的研究（Gertsch 等人，2008），黑胡椒、丁香、迷迭香与啤酒花精油中富含的倍半萜 (E)(E)-β\beta-石竹烯（β\beta-Caryophyllene），能高选择性地结合并激活人体免疫细胞上的 CB2 受体（Ki=155 nMK_i = 155\ \text{nM}），且完全不与中枢神经的 CB1 受体结合，因此不会产生任何致幻作用，是日常饮食中天然存在的 CB2 受体调节分子。

Q3：新西兰毛利皱叶苔（Radula marginata）里的大麻素和大麻有什么不同？

毛利皱叶苔属于古老的苔藓植物，它合成的是带有苯乙基结构的联苄类大麻素（Bibenzyl cannabinoids），包括对应 THC 的 Perrottetinene（cis-PET） 以及 2024 年最新在自然界发现、对应 CBD 的 Perrottetinene diol（trans-PTD）（Andre 等人，2024）。其中 cis-PET 对 CB1 受体的激活效力约为 THC 的十分之一，且具有降低大脑前列腺素 PGD2\text{PGD}_2 与 PGE2\text{PGE}_2 的独特机制（Chicca 等人，2018）。

Q4：喝茶或花草茶里的黄酮类（如山柰酚、儿茶素）是如何影响内源性大麻素系统的？

多数植物多酚与黄酮类（如山柰酚 Kaempferol、大豆与红花苜蓿中的 Biochanin A）并非直接强效开启 CB1 受体，而是通过抑制体内的“脂肪酸酰胺水解酶（FAAH）”，减缓人体自己合成的放松信号分子 Anandamide（AEA）被分解的速度，属于温和、间接的生理调节机制（Kumar 等人，2019）。

参考文献与资料来源

  1. Kumar, A., Premoli, M., Aria, F., Bonini, S. A., Maccarinelli, G., Gianoncelli, A., Memo, M., & Mastinu, A. (2019). Cannabimimetic plants: are they new cannabinoidergic modulators? Planta, 249(6), 1681–1694. DOI: 10.1007/s00425-019-03138-x（PubMed 摘要）
  2. Andre, C. M., Sansom, C. E., Plunkett, B. J., Hamiaux, C., Massey, L., Chan, A., Caddie, M., Espley, R. V., & Perry, N. B. (2024). Unique bibenzyl cannabinoids in the liverwort Radula marginata: parallels with Cannabis chemistry. New Phytologist, 246(6), 2666–2682. DOI: 10.1111/nph.20349（PubMed 摘要｜PMC 全文）
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  4. Chicca, A., Schafroth, M. A., Reynoso-Moreno, I., Erni, R., Petrucci, V., Carreira, E. M., & Gertsch, J. (2018). Uncovering the psychoactivity of a cannabinoid from liverworts associated with a legal high. Science Advances, 4(10), eaat2166. DOI: 10.1126/sciadv.aat2166（PubMed 摘要｜PMC 全文）
  5. Gertsch, J., Leonti, M., Raduner, S., Racz, I., Chen, J.-Z., Xie, X.-Q., Altmann, K.-H., Karsak, M., & Zimmer, A. (2008). Beta-caryophyllene is a dietary cannabinoid. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 105(26), 9099–9104. DOI: 10.1073/pnas.0803601105（PubMed 摘要｜PMC 全文）
  6. Russo, E. B. (2016). Beyond Cannabis: Plants and the Endocannabinoid System. Trends in Pharmacological Sciences, 37(7), 594–605. DOI: 10.1016/j.tips.2016.04.005（PubMed 摘要）
  7. Alloisio, S., Clericuzio, M., Nobile, M., Salis, A., Damonte, G., Canali, C., Fortuna-Perez, A. P., Cornara, L., & Burlando, B. (2020). Cannabis-like activity of Zornia latifolia Sm. detected in vitro on rat cortical neurons: major role of the flavone syzalterin. Drug and Chemical Toxicology, 45(3), 1169–1180. DOI: 10.1080/01480545.2020.1788057（PubMed 摘要）