芳香疗法理念在化妆品中的应用及精油作用机制探讨

宋雨芯 黄永怡 何聪芬

芳香疗法（Aromatic therapy）是一种利用天然植物精油，通过吸入和（或）透皮吸收等方式，起到预防或治疗身体与心理某些疾病作用的一種历史悠久的辅助治疗手段，广泛应用于医学领域。当前，化妆品领域中也出现了众多融入芳香疗法理念的产品，且在消费者中广受欢迎。本文简述了芳香疗法理念在化妆品中的应用概况，阐述了精油抑制微生物生长、改善痤疮、延缓衰老、美白、修复、抗紫外线损伤等方面的应用。从芳香疗法中精油的作用途径，及其与中枢神经系统、内源性大麻素系统、嗅觉受体异位表达及嗅觉受体与三叉神经的关系对其机制进行了探讨。

关键词：芳香疗法；精油；化妆品；应用

1928年，法国人 Rene Maurice Gatteffosse首次提出芳香疗法（Aromatic therapy） 这一术语。目前关于芳香疗法的定义还未统一，通常是指采用天然植物或提取出的芳香植物精油，由经过严格训练的专业人员进行操作，通过吸入和（或） 透皮吸收的方式用于预防、减轻或治疗身体与心理某些疾病的一种辅助或替代方法。中国的“芳香疗法”即为我国古代的“熏蒸疗法”或“熏洗疗法”，属于中医外治法的范围，肇端于先秦，形成于汉、晋，隋唐以来中外交流为其发展创造了条件，明代总结了具体治法，至清代吴师机《理瀹骈文》问世，中国的“芳香疗法”有了完整的理论体系。[1]

0 1 化妆品中芳香疗法理念的作用载体

芳香疗法中，香气尤为重要，中医认为，药物的功效与其归经、性味、所偏入脏腑的生理特点有密切的关系。明代贾九如在《药品化义》中系统论述“气臭学说”，认为 “香气入脾”，“香能通气，能主散，能醒脾阴，能透心气，能和合五脏”[2] 。化妆品中，香气在提高产品的吸引力方面发挥着特别重要的作用。令人愉悦的气味会提升化妆品使用的舒适度，也对化妆品的整体评估产生重大影响，因此，气味也是消费者在选择化妆品时十分关注的因素之一 [3] 。

芳香疗法理念的化妆品在成分上以精油和（或） 植物提取物为载体，以植物本身的自然香气作为芳疗理念融入的关键点，覆盖精华、膏霜、水乳等多种产品类型。

2 芳香疗法中的精油在化妆品中的作用

芳香疗法在治病预防和治疗方面具有悠久的历史，现阶段大量文献表明芳香疗法在缓解焦虑、抑郁情绪、舒缓解压、改善睡眠、促进创面愈合等方面具有良好效果。在化妆品领域，精油其自身的抗菌特性，可通过抑制微生物生长，充当天然防腐剂应用于化妆品的配方当中从而利于化妆品的保存 [4] ，此外，在皮肤护理方面精油可发挥改善痤疮、延缓衰老、美白、修复、抗紫外线损伤等功效 [5]

2.1 抑菌作用

精油没有特定的细胞靶点，其抑菌活性很大程度上归因于萜烯含量。不同萜烯的特定分子作用机制各不相同，主要取决于其化学结构，如香芹酚由于酚类结构中羟基的存在，拥有很强的抑菌活性 [4]。精油主要抗菌机制与膜的通透性增加和质膜破裂有关 [6]。在金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等许多细菌中观察到，精油可以改变膜的流动性，导致通透性异常，使自由基、细胞色素 C、Ca2+ 和蛋白质泄漏。也可通过导致细胞的凋亡和坏死改变线粒体外膜和内膜的渗透性 [7] 从而产生抑菌作用。

2.2 痤疮改善

精油可以通过抑制痤疮丙酸杆菌增殖的能力，清除活性自由基以及抑制相关酶的活性，减少痤疮及炎症以及痤疮后瘢痕的发生。研究表明香茅草精油拥有针对痤疮丙酸杆菌的抗菌能力，加上其良好的自由基清除活性和对 5- 脂氧合酶（5-LOX）活性的抑制能力，以及主要成分香叶醇可降低肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素 -12（IL-12）和白细胞介素 -8（IL-8）的水平，抑制酪氨酸酶活性的能力，有助于减少与痤疮的发生以及缓解相关的炎性反应 [8，9]。

2.3 延缓皮肤衰老

精油的主要成分和 （ 或 ） 其混合成分的协同效应，通过抑制皮肤老化（胶原蛋白水解酶和弹性蛋白酶）等关键生理酶活性实现延缓皮肤老化的作用。精油是真皮中蛋白质水解酶的潜在抑制剂，负责细胞外基质的降解。有研究者对于来自热带国家高原地区的牛至精油对胶原蛋白酶、弹性蛋白酶以及透明质酸酶的抑制率进行了研究，在 67、25、和 4 ?g/mL 的浓度下，对胶原蛋白酶、弹性蛋白酶和透明质酸酶的抑制率分别为 92.0±9.7%、 53.1±13.3% 和 16.7±0.3%[10]。

2.4 皮肤美白

精油可以通过抑制酪氨酸酶活性、下调酪氨酸酶相关蛋白 1 （TRP-1）翻译水平减少黑色素的形成，改善色素沉积，达到美白效果。有研究对 19 种植物精油抑制酪氨酸酶的能力进行了研究，结果显示锡兰肉桂、柚子和红橘中提取的精油拥有与阳性对照（曲酸）相当的 IC50。且动力学研究表明，红橘（IC50 为 2.07±0.152μg/mL，而曲酸的 IC50 为 2.28±0.054μg/ml）表现出竞争性抑制类型 [11]。研究者使用 B16F10 细胞模型研究了 10 种精油的抗黑色素生成活性。茵陈蒿提取物可促进细胞增殖，并表现出抗 H2O2 活性、并且可以通过下调 TRP-1 翻译水平抑制黑色素合成 [12]。

2.5皮肤修复

精油可以通过加速肉芽组织的形成、加速胶原替代进行组织重塑、上调转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β） 促进伤口收缩达到皮肤修复的功效。有研究者对局部应用薰衣草精油促进伤口愈合的机制进行了研究，局部应用薰衣草油可促进成纤维细胞胶原合成和分化，并伴有 TGF-β 的上调。局部应用薰衣草油诱导 I 型和 III 型胶原表达，III 型胶原的表达在创伤后 7 天降低至对照水平，而 I 型胶原的表达即使在第 7 天仍继续增加，表明熏衣草精油有助于胶原蛋白从 III 型胶原快速替换为 I 型胶原 [13]。

2.6 抗紫外线损伤

精油可以通过抗氧化、抗炎特性，改善紫外线诱导的受损皮肤的状况，抑制光老化。有研究指出广藿香酮拥有抗光老化潜力。研究者通過紫外线诱导的小鼠皮肤损伤模型发现，局部应用藿香酮显著提高了，包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等抗氧化酶的活性，并显著降低了丙二醛（MDA）水平。炎性细胞因子分析显示， TNF-α、IL-6、IL1β、环氧化酶（COX-2）、前列腺素（PGE2）均明显下调。此外，藿香酮预处理还能明显抑制基质金属蛋白酶（MMP1、MMP-3）的异常表达 [14]。当归精油改善了 UV-B 辐射诱导的受损皮肤的状况，并发现作用机制与抑制炎症细胞因子的产生有关 [15]。艾纳香精油和木兰精油在小鼠皮肤上的应用可以通过下调 TNF-α、IL-6 和 IL-10 等炎症因子的表达来有效抑制皮肤光老化 [16]。

0 3 芳香疗法中的精油的作用途径探讨

精油含有可以自由穿过细胞膜的亲脂性挥发物，一旦被吸收，其化学成分多样性、分子量低以及某些结构特点使其能够通过多种途径发挥作用 [17]。本文中阐述的发挥相应的功能途径有：（1）通过作用于中枢神经系统诱导积极的心理和生理影响；（2）通过与内源性大麻素系统（ECS）的受体结合，改善慢性应激相关的行为；（3）通过作用于皮肤中表达的嗅觉受体，缓解皮肤炎症、促进皮肤伤口愈合、毛发生长以及介导三叉神经感知气味刺激。

3.1中枢神经系统

中枢神经系统的激活可诱导积极的心理和生理影响。γ-氨基丁酸（γ-amino-butylic acid， GABA） 是中枢神经系统（central nervous system， CNS） 中重要的抑制性神经递[18]。GABA 受体系统的激活和神经元电压门控钠通道（Na+通道） 的阻断对于神经元兴奋和抑制之间的整体平衡至关重要。许多精油及其成分能够通过影响 GABA 受体系统的功能，抑制神经元电压门控 Na+通道的功能[19]，拮抗 N-甲基- D-天冬氨酸（NMDA） 受体和抑制5-羟色胺转运体（Serotonin transporter，SERT） 来发挥药理学特性[20]。如精油中的主要成分之一萜烯的镇静和抗焦虑作用可以归因于 GABAA 受体功能的调节。高山茶提取物，在传统医学中常用作镇静剂、抗焦虑剂和抗惊厥剂。研究表明，高山茶提取物中的挥发性香气物质对异源表达系统中的突触α1/β2 GABAARs（带或不带γ2亚基）具有强大的调节作用。蒎烯是苦山茶提取物中挥发性芳香成分中最主要的一类物质，蒎烯代谢物桃金娘烯醇和马鞭草烯醇，是α1β2和α1β2γ2亚基组成的突触型 GABAA 受体最有效的阳性变构调节剂[21]。此外，有研究者对此进行了更深入的研究，在人胚胎肾细胞293（HEK293） 中表达α4β2δ受体时，联合应用桃金娘烯醇和马鞭草烯醇可使全细胞对 GABA 的电流反应增强100%，与它们对异源α1β2γ2受体的作用一致。桃金娘烯醇和马鞭草烯醇通过局部灌注与 GABA 共同作用时，增加了小鼠海马齿状回的颗粒细胞全细胞电压钳记录的微型抑制性突触后电位（mIPSCs） 的振幅和面积。此外，与单独的 GABA 灌注相比，从基线电流和电流噪声的变化来测量，萜类化合物与 GABA 的共同应用也能够增强紧张性 GABA 电流。这表明，桃金娘烯醇和马鞭草烯醇可作为突触和突触外 GABAAA 受体的正变构调节剂，从而增强了相位性和紧张性 GABA 能抑制[23]。有研究评估了薰衣草精油对中枢神经系统既定靶点（如 MAO-A、SERT、GABAA 和 NMDA 受体）的影响，结果表明，薰衣草精油及其主要成分以剂量依赖性的方式对谷氨酸 NMDA 受体具有亲和力。此外，薰衣草精油还能够结合 SERT，但对 GABAA-苯二氮卓受体没有亲和力。因此，薰衣草的抗焦虑和抗抑郁作用可能是由于对 NMDA 受体的拮抗和 SERT 的抑制[24]。

3.2内源性大麻素系统（ECS）

内源性大麻素系统（Endocannabinoid system， ECS） 是一个由酶（控制内源性大麻素的产生和降解）、大麻素受体以及与这些受体相互作用的分子组成的系统。 ECS 系统中的两个主要受体Ⅰ型大麻素受体（CB1R） 和Ⅱ型大麻素受体（CB2R） 分布在全身的各种器官和组织中，影响身体的每个主要器官及其在疾病状态中的表达变化[23]。这些受体以及与之相互作用的分子对细胞、组织、器官和器官系统具有显著的信号和调节作用[24]。ECS 通过 CBR 相互作用控制对压力源的认知和情绪反应[25]。β-石竹烯 （β-caryophyllene， BCP） 是一种 CB2激动剂，表现出抗炎、镇痛作用，可以与调节 ECS 活性的 CB2R 直接结合，在尾部悬浮试验和强制游泳试验中，BCP 减少了慢性应激引起的绝望行为，改善了海马区 COX-2、脑源性神经营养因子（BDNF） 和 CB2受体表达的应激变化。在海马区器官切片中，BCP 减轻了脂多糖诱导的长期抑郁加重。以上结果表明，BCP 可改善与慢性应激相关的行为和生化变化，具有有效治疗抑郁症和压力相关的疾病的潜力[26]。

3.3嗅觉受体的异位表达

研究表明，对某些化学刺激的感知可能也来自皮肤中表达的嗅觉受体（OR），OR 不仅在鼻上皮表达[27]，还分布在毛囊、黑色素细胞、角质形成细胞等人体的各种组织、细胞当中[28，29]。嗅觉受体 OR2AT4分布在角质形成细胞和毛囊的上皮（特别是外根鞘）中。研究发现，人造檀香气味物质（Sandalore?）可以激活 OR2AT4受体，产生钙信号，诱导环磷酸腺苷（cAMP）依赖的通路和细胞外信号调节蛋白激酶（ERK1/2）和 p38丝裂原活化蛋白激酶（P38 MAPK）的磷酸化，促进角质形成细胞的增值和迁移，有助于表皮再上皮化[30，31]。胰岛素样生长因子（IGF-1） 可以促进毛发生长，在毛囊分布的 OR2AT4的激活可以增加IGF-1的产生[32]。

有研究者對原发性人类黑色素细胞和人类皮肤切片中表达的鼻外 OR2A4/7进行了表征，证明嗅觉受体 OR2A4/7在皮肤角质形成细胞和黑色素细胞中同样表达，可影响胞内信号分子 AKT 和 Chk-2的磷酸化、炎症因子 IL-1的分泌，进而影响细胞增殖[33，34]。而 OR51B5只与角质形成细胞中与细胞迁移和再生有关，影响 Hsp27、 AMPK1和 p38MAPK 的磷酸化、以及 IL-6的分泌[35，36]由此可见，皮肤中表达的嗅觉受体，在其有效配体的刺激下，具有缓解皮肤炎症、促进皮肤伤口愈合和毛发生长的作用。

3.4嗅觉受体与三叉神经

三叉神经末梢分布于面部粘膜和皮肤，具有传递本体感觉、化学和伤害性感觉的功能。这些感觉可以通过直接刺激上皮内游离的神经末梢或者通过周围神经区相邻细胞间的间接信息传递产生[37]。嗅觉受体和三叉神经之间存在功能上的相互作用[38]，大多数气味在高浓度情况下，会引起典型的三叉神经感觉，如灼热感、刺痛或针刺感[39]。研究人员在体外通过气味刺激共培养的人角质形成细胞和小鼠三叉神经细胞时发现。当人造檀香气味物质Sandalore?及其衍生物Javanol?刺激共培养的细胞时，人角质形成细胞首先感知到气味物质的化学刺激，细胞内钙浓度增加并诱导由 Pannexin 1介导的 ATP 的释放，分泌的 ATP 反过来激活共培养的三叉神经元中的 ATP 受体[37]，而同样的气味物质刺激单独培养的小鼠三叉神经细胞时，没有任何反应。该研究结果表明，气味物质的刺激会诱导人类角质形成细胞和小鼠三叉神经元之间的交流，通过 ATP 信号将外界环境与三叉神经系统相互联系。而角质形成细胞对于气味分子的响应主要是由细胞膜上表达的嗅觉受体介导，因此，角质形成细胞上的嗅觉受体是感知气味物质，并介导三叉神经感知气味刺激的关键分子[36]。

0 4 结语

皮肤及情绪舒缓双重需求使得芳疗理念护肤品已成为众多消费者偏爱选择。芳香疗法中的主要载体——精油可通过与中枢神经系统、内源性大麻素系统以及嗅觉受体的相互作用，舒缓情绪、改善皮肤状况。此外，外用精油还可以通过破坏细胞内脂质和蛋白质的结构和功能抑制痤疮丙酸杆菌等微生物的生长；清除活性自由基以及抑制相关酶的活性，降低炎症因子水平、减少胶原蛋白与弹性蛋白分解、促进胶原蛋白合成、减少黑色素形成来缓解皮肤炎症反应、延缓皮肤衰老、促进皮肤修复，抗紫外线损伤、改善肤色。在此还需明确的是，化妆品中[40]融入的芳香疗法理念的并不等同于医学范畴的芳香疗法，其成分中的精油功效并不完全等同于芳香疗法中精油的功效，化妆品配方设计时可参考芳香疗法这一理念，但在宣传时不可涉及医疗宣传，或暗示融入芳香疗法理念的化妆品拥有治疗效果。

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