植物精油抗炎作用研究进展

★ 肖佳欢 梁新丽 黄小英,3 钱星毅 黄福满（.江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室 南昌 330000；2.霸州市第三医院 河北 霸州 065700；3.江西古香今韵大健康产业有限公司 南昌 330000）

炎症是抵抗感染和组织损伤的一种防御机制。其过程包括血管和细胞的变化，目的是启动身体的免疫系统进行防御［1］。炎症反应可以分为急性和慢性2 种形式，在这个反应过程中会产生一些起到中介作用的化学物质，即炎症介质。这些介质诱导体内生化反应和分子机制的形成，在临床表现为红、肿、热、痛等。化学炎症介质，如组胺、花生四烯酸（AA）产物、细胞因子和趋化因子，通过生物体不同组织的靶细胞受体发挥作用，从而导致细胞内信号和其他炎症细胞的趋化反应增加，保护身体免受感染［2］。尽管促炎细胞因子和介质在免疫反应的调节中起着至关重要的作用，但它们的产生失调会对宿主造成损害，并导致多种急性和慢性疾病，包括癌症、糖尿病、感染性休克、自身免疫性疾病和动脉粥样硬化等［3］。现阶段炎症的治疗以合成化学消炎药物为主，但是由于其耐药性逐渐增高，使得患者病情反复，治愈率也呈下降趋势，因此需要开发新的药物或寻找新的治疗方法。随着人们的生活、医疗水平的不断提高，植物精油也开始逐渐被广大人民群众所接受并认可。植物精油使用历史悠久，在中国唐朝就有精油从丝绸之路流传过来的记录，目前精油被广泛应用于食品安全、美肤护理甚至是医药行业。其具有镇痛、抗炎、抗氧化、解痉、杀虫、抗菌和抗病毒等多种药理作用［4-5］。本文对植物精油在抑制炎症方面的不同作用机制进行综述，以期为炎症的研究和临床治疗提供思路和建议。

植物精油是从芳香植物中通过水蒸气蒸馏或采用相同原理的替代工艺获得的挥发性复杂混合物。主要成分包括单萜类、倍半萜类、黄酮类、生物碱类、三萜类等［6］。这些化合物对人体可产生一定的正面作用，如平喘［7］、抗炎［8-9］等作用。而植物挥发油抗炎作用涉及到体内复杂的免疫机制。本文通过查阅近11 年的国内外相关文献资料，对芳香植物挥发油抑制相关炎性因子产生、镇痛、抗氧化活性、抗水肿四方面进行归纳总结。

1 抑制相关炎性因子产生

1.1 抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、环氧合酶（COX-2）的产生

核因子κB（NF-κB）通路可调节许多基因的表达，包括iNOS、COX-2 和TNF-α 等编码诱导型基因［9］。TNF-α 导致内皮细胞黏附分子增加，使白细胞能够集中到炎症部位，并增强中性粒细胞对外界刺激的反应性。它能够激活iNOS，上调NO 的合成。NO 在炎症当中对毛细血管扩张发挥着重要作用，可增加微血管通透性，导致水肿形成。与NO 类似，前列腺素E2（PGE2）是由COX-2 在炎症部位产生的炎症介质，在慢性疾病发病机制中扮演着重要的角色。百里香醌（TQ）是黑胡椒精油含量最丰富的成分，它存在于多种药用植物中［10］。除毛莨科外，已证实该化合物存在于紫草科（Monarda）和柏科（Cpressaceae）如杜松（Juniperus）等几个属中［11］。从胡椒中分离出来TQ，能够通过核因子E2 相关因子2 Nrf2信号和血红素氧合酶1（HO-1）诱导小胶质细胞抑制脂多糖（LPS）刺激的iNOS 表达和NO 的产生［12］。90 μg/mL 和270 μg/mL 的艾蒿精油可有效抑制LPS 刺激的iNOS 的表达（抑制率分别为24%和97%），而COX-2 的蛋白表达仅在最高浓度（270 μg/mL）时才明显降低，这与基因表达的结果一致［2］。有研究报道，紫檀精油的抗炎作用与抑制PGE2、NO、IL-6、TNF-α、COX-2 和iNOS 等介质有关［13］。研究表明，巴豆精油的化学成分主要是丁香烯-石竹烯（β-石竹烯）［14］，能够抑制TNF-α、PGE2、iNOS 和COX-2 的水平［15］。白花蛇舌草地下茎皮挥发油在iNOS 的免疫组织化学检测实验中，经过10 mg/kg 白花蛇舌草地下茎皮精油治疗后，炎症实验小鼠足垫中iNOS 阳性细胞明显减少，抑制率高达57.59%［16］。

1.2 抑制炎性介质的释放

巨噬细胞作为重要的免疫细胞充当抵御入侵物（细菌、病毒和真菌）的第一道防线［17］。在炎症过程中，巨噬细胞产生过量的炎症介质［18］，例如PGE2、NO、TNF-α、IL-6、IL-1β 等，继而引发一系列炎症反应。炎症介质是介导细胞间通讯的信号分子，其中炎症介质是由于渗透异常、炎性或机械性损伤而产生和上调［19］。而白细胞介素（IL）是在白细胞之间介导细胞信号传递的因子，包括上皮细胞在内的许多不同类型的细胞都能够产生白介素并对其作出反应［20］。

1, 8-桉树素（又称桉树油）存在于各种植物中，如桉树、迷迭香、菠萝、巴豆和丹参［21］。据有关报道，1, 8-桉树油可降低TNF-α、白细胞介素-1β（IL-1β）、白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-5（IL-5）和白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-8（IL-8）水平。研究表明，紫花苜蓿的挥发油成分具有多种抗炎活性，包括对COX、iNOS 和5-LPO（脂质过氧化物）以及促炎细胞因子如TNF-α、IL-1β 和IL-6 的影响。BAE 等［22］在体内和体外培养的细胞实验中发现， TNF-α、IL-1β 和IL-6 的合成均减少。有研究表明，马钱果精油可降低LPS 刺激的单核巨噬细胞中IL-1β和TNF-α 的产生［23］。IL-4 是引起过敏症状的关键炎症因子［24］，而花椒精油（ZCO）已被证明能有效地抑制肥大细胞脱颗粒，并可以降低IL-4 的水平，从而减少过敏反应。石菖蒲和吴茱萸水蒸气蒸馏精油富含总黄酮、多酚和皂苷等植物化学物质［25］，在巨噬细胞炎症反应过程中，这2 种精油可调节Th1、Th2 免疫平衡，抑制TNF-α/IL-10细胞因子比值，显示出一定的抗炎能力［26］。肉桂挥发油中检出苯丙醛、肉桂醛和姜黄酮等多种物质［27］。在角叉菜胶致大鼠足肿胀实验中，其组织中TNF-α、NO、IL-1β 和PGE2水平经不同浓度的肉桂挥发油处理后均呈剂量依赖性降低［28］。

2 镇痛机制

炎症的临床表现可以分为红、肿、热、痛四类。疼痛是炎症的一种表现，也是一个国际健康问题，大约1/5 的人受到影响［29］。一些研究表明，精油及其成分具有镇痛作用，这与其抗炎特性有关［30］，其作用机制如下。

2.1 与阿片受体有关

据GUIMARÃES［31］研究表明，佛手柑精油主要成分的镇痛机制是多方面的。且与SAKURADA等［32］研究结果一样，佛手柑挥发油镇痛作用与阿片系统相互作用有关。没药挥发油中倍半萜类成分具有很强的镇痛作用，其作用机制与中枢神经系统阿片受体有关。

2.2 与COX-2 靶点及NO 的合成有关

有研究表明，三叶草挥发油及其主要成分乙酸磺酯部分作用机制降低了脾酪氨酸激酶的表达，可以通过抑制iNOS 和NO 的生成，从而达到镇痛的效果［29］。哈立洋［33］通过对小鼠热板致痛、扭体及耳肿胀反应实验研究发现，竹叶椒挥发油对其均有镇痛作用，并通过分子对接实验结果证实，竹叶椒挥发油及其中芝麻素、金合欢醇单体等多种成分与核心靶蛋白具有较好的亲和能力，可能通过抑制COX-2 靶点，从而发挥其抗炎镇痛作用。

3 抗氧化活性

除了阻断能够引发炎症的炎症因子以及镇痛外，还有一个机制与其抗炎作用有关。考虑到活性氧（或氮）在很大程度上与炎症具有一定关联，由外界刺激所带来的氧化应激反应会对生物体产生负面影响［34］，在此条件下，活性氧可能产生过量。由于活性氧的高度反应性，它对细胞的各成分，包括核酸、脂质分子和蛋白质都会造成损伤。这些有害的影响会进一步增加各器官功能障碍的风险，如炎症、神经退行性疾病、心血管疾病、癌症和动脉粥样硬化等［35］。

植物挥发油可以通过减少因抗氧化活性而造成的人体损害，产生可以替代抗炎药的疗效。一些研究通过小鼠试验对抗氧化活性进行筛选，用稳定的自由基DPPH 测定了薰衣草精油清除自由基的能力。薰衣草精油表现出抗氧化活性，而且这种活性具有浓度依赖性［36］。众所周知，抗氧化酶负责中和自由基诱导的氧化损伤［37］。黑茴香挥发油作为一种天然化合物，具有强大的抗氧化、抗炎和免疫增强能力，其可诱导谷胱甘肽S 转移酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶的表达［38］，从而达到抗氧化目的。根据SINGH 等［39］报道，从黑色孜然种子中提取的精油和油树脂在螯合作用下显示出抗氧化作用，自由基DPPH 具有清除作用。同时，精油的这种效果比合成抗氧化剂（如丁基）要高［39］。而CUTILLAS 等［40］测试了几个迷迭香精油分子的抗氧化能力，他们报道了β-蒎烯、柠檬烯、γ-松油烯、芳樟醇、松油醇、α-松油烯和β-石竹烯对氧自由基的吸收能力，还报道了α-松油烯和γ-松油烯的自由基隔离活性，以及α-蒎烯、榄烯和1, 8-桉树醇对铁离子的螯合活性。此外，由于精油可清除活性氧的抗氧化活性［41-42］，这说明迷迭香具有抗氧化作用，并可通过抗氧化达到抗炎目的。

4 抗水肿

水肿是炎症发生后身体作出防护的一种反应。炎症的发生触发了一些身体免疫机制的反应，如中性粒细胞和多形核白细胞的浸润，组胺和5-羟色胺的释放，以及随着水肿形成而增加的血管通透性［43-45］。银叶巴豆油在10、30、100 mg/kg 的浓度下，与对照相比，显著降低了角叉菜胶诱导的腹膜炎的白细胞数量［46］。白花蛇舌草精油的主要成分橙花醇已被证明可以抑制角叉菜胶诱导的小鼠足爪和耳朵水肿［47］。FONSÊCA 等［48］在2016 年已经证实，橙花醇能够抑制角叉菜胶诱导的足爪水肿形成。罗勒叶挥发油预处理可使角叉菜胶引起的水肿分别减少65%和24%［49］。罗勒精油中也含有以芳樟醇为主要化学成分的精油，能显著减轻角叉菜胶引起的大鼠足肿胀［50］。

5 结语

我国芳香类药用植物资源丰富，种类繁多，分布广泛，其药用价值随着现代社会的不断发展也已受到高度重视，但是在抗炎、镇痛、抗氧化、消水肿等方面的研究还不够系统。本文对植物挥发油抗炎、镇痛、抗氧化、消水肿作用机制进行了总结与归纳，但这些内容仍需要广大学者进一步研究与拓展，以期为进一步深入研究和开发利用芳香植物资源提供参考与借鉴。