胡 静,王 为,邓维钧
(上海应用技术大学 a. 香料香精化妆品学部;b. 化工与环境工程学院,上海 201418)
抑郁症是一种常见的精神障碍,患者常常感到悲伤、焦虑、空虚、无助、无价值、内疚、易怒、羞愧,更有甚者会试图自杀,且长期持续、反复发作,严重损害个人的日常生活[1-3]。目前,超过3亿人遭受抑郁症的伤害,每年超过80万患者自杀[4]。世界卫生组织预测,到2030年,抑郁症将成为全世界导致残疾的首要原因,成为21世纪最大的健康问题。近几十年来,抑郁症的全球患病率一直在上升,高达20%的人在其生命的某个阶段会受到抑郁症影响,但全球不到一半(很多国家低于10%)的患者接受了治疗[4-5]。此外,抑郁症还有与许多内科疾病相关,共同患病率达10%,有的甚至超过20%,极大的增加了有效治疗的挑战[6-8]。
遗传、心理、环境等因素均可能导致抑郁症,其发病机制复杂且尚未明确。目前,普遍认为是多方面因素共同作用产生的结果[9]。除了药物治疗,补充和代替疗法在治疗抑郁症方面扮演着愈发重要的角色,尤其芳香疗法受到了国内外研究者的关注[10]。
抑郁症成因复杂,目前还没有形成普遍接受的解释或明确的理论。抑郁症发病机制的典型假设包括单胺类神经递质,受体,神经可塑性,炎症,环境和遗传等。
多巴胺(dopamine,DA)[11]、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)[12]、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)[13]等单胺类神经递质与相应受体结合后产生生物学作用,参与调节多种生理反应。单胺类神经递质在突触间隙浓度降低被认为是抑郁症发病的生物学基础,该假说是接受度最高的抑郁症发病机制,且为之后的许多研究奠定了基础。
研究者们发现单胺类受体表达与抑郁症之间存在很强的相关性后,Schildkraut等[14]于1965年首次提出NE受体假说,Coppen等[15]在1965年首次提出5-HT受体假说,Andersen 等[16]于1975年首次提出DA受体学说。这些受体学说的提出,为新型抗抑郁药的研发提供了新的作用靶点。
早年针对“DA和5-HT的耗竭会使人体出现抑郁症状”[17]的研究发现,出现了三环类(tricyclic antidepressive agents,TCAs)、单胺氧化酶抑制剂(monoamine oxidase inhibitors,MAOIs)和选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(selective serotonin reuptake inhibitors,SSRIs)等可迅速提高患者中枢单胺类神经递质浓度的药物, 但抑郁症患者的临床症状常常需要经过几周甚至几个月才开始缓解,这种状况难以解释[18]。
神经可塑性假说应运而生,此假说认为,控制心境相关的大脑中的不同区域神经可塑性改变导致抑郁症的发生, 这些变化主要有海马锥体神经元萎缩、大脑海马区域神经发生减少、神经胶质密度减低、前额叶皮质神经元体积减少[19]。因此,海马体在抑郁症的发生中扮演着重要角色,刺激海马神经来抗抑郁符合此假说的解释,通过调节神经性因子有助于抑郁症的诊断和治疗[20]。
临床发现抑郁症患者在没有其他疾病的情况下,体内的炎症因子也会上升,同时存在肠道微生物群失调。生活、心理压力等外界刺激均可能会触发非感染性炎症,激活免疫系统,这是机体对刺激反应做出的调节来使得体内恢复平衡。然而长期或反复暴露于应激状态,炎性反应无法恢复平衡,细胞因子会刺激大脑,增大抑郁症和其他并发症的发病率[21]。
肠道微生物群是近年来研究的热点,基于炎症假说研究发现肠-脑轴在许多精神疾病中起着关键作用[22]。在健康人体肠道中有1014个细胞,约为人体细胞的10倍,人体免疫系统需要肠道微生物群的调节[23]。肠道菌群失调导致炎症反应和免疫反应激活,生成的炎性因子传入中枢,激活胶质细胞,引起抑郁情绪[24]。该假说的发展为抑郁症的治疗提供了新思路。
自身心理素质、社会环境、遗传等也是导致抑郁症的原因。研究者发现抑郁症遗传发病率高达35%,血缘关系越高患病率越高,而且女性患病率高于男性[26]。
目前,抑郁症的最主要的治疗方式是药物治疗,服用药物有利于快速改善症状,但存在诸多副作用,临床上需要根据患者病情轻重缓急、个体差异、病程长短、以往治疗效果等情况来选择相应治疗。
TCAs,作为第1代单胺再摄取抑制剂,为经典的抗抑郁药[27]。因为他们由2个苯环和1个丙咪嗪类杂环构成,故称为三环类抗抑郁制剂。使突触间隙NE和5-HT含量升高,能较好调节情绪,发挥抗抑郁作用,但毒副作用多,目前已较少使用。
异丙肼是最早成功治疗抑郁症的MAOI药物,当时是为了治疗肺结核而开发的,但研究发现它可以改善抑郁症的临床症状,如缓解压抑、振奋情绪等[28]。目前,吗氯贝胺是临床使用最多的新一代抗抑郁药物,可以使NE和5-HT的浓度在脑内突触间隙中增加,从而起到抗抑郁作用。
SSRIs是上世纪70年代研制的抗抑郁药,目前仍是一线用药,品种多达30余种。机制是选择性的抑制突触神经元对5-HT的摄取,从而增加突触间隙的5-HT的浓度,进而达到抗抑郁目的。
新型抗抑郁药物较传统的药效增强、毒副作用减弱,但患者容易产生耐药性,病情容易复发,给治疗带来极大困难[29]。据报道,在重度抑郁症患者中,只有约60%的临床抑郁症患者在使用SSRIs进行传统治疗后获得缓解,其余10%~30%的患者表现出治疗耐药症状。随着时代的进步,根据不同抑郁症发病机制,不同的药物相继被研制如:褪黑素类药物、神经营养因子类药物等。
药物治疗可能会伴有恶心、失眠、烦躁、嗜睡、性功能障碍、心血管病等副作用[30],且费用高、疗程长,还可能出现治疗无效等情况。因此,越来越多的患者选择非药物干预措施。据报道,在美国,约有53.6%的抑郁症患者使用了非药物干预[31]。
非药物干预(芳香疗法[32]、电休克治疗[33]、音乐治疗[34]、运动治疗[35]、行为激活疗法[36]等)在抑郁症的治疗过程中配合药物治疗可以起到相得益彰的作用。其中芳香疗法,是历经数千年发展起来的以经验为基础的治疗方法,为抑郁症的治疗提供了一种新的研究方向。虽然精油抗抑郁的药理学机制尚未明确,但其具有作用效果快、毒副作用少的优势。
芳香疗法的名字来源于“Aroma”这个词,是治愈一个人的思想、身体和灵魂的自然方式。6000年前,埃及、中国和印度等许多古代文明就已经将此作为一种流行治疗方法[37]。有记录显示,在公元10世纪[38],已经应用了蒸馏油的治疗用途。据估计,地球大约有350 000种植物,其中大约17 500种是芳香植物[39]。与中医相似,其治疗讲求整体,是利用芳香植物的提取物来平衡、协调和促进身心健康的艺术和科学。芳香疗法在治疗情绪、神经、心理疾病方面十分有效,甚至可以超越意识层面。
嗅觉在芳香疗法中尤其重要,与人类的情绪紧密相关。嗅神经与边缘系统有着广泛的结构重叠,而边缘系统在人类和其他哺乳动物的情绪中起着重要作用。与视觉、听觉和触觉刺激相比,气味会引发更多情绪化的记忆,这种特殊气味唤起情感记忆的能力被称为“普鲁斯特效应”[40]。
随着芳香疗法越来越受欢迎,深入分析芳香疗法的临床疗效以及研究其作用机制极具意义。
精油是植物提取出的精华部分,安全绿色,有一些精油具有抗抑郁活性,如表1所示,其活性成分β-蒎烯常见于柠檬油、肉豆蔻油和迷迭香油中;芳樟醇常见于薰衣草油、鼠尾草油和迷迭香油中;香叶醇常见于迷迭香、玫瑰精油、柠檬油、鼠尾草油中;柠檬烯常见于柠檬油、佛手柑精油、胡椒精油和紫苏油中。这揭示了一种活性成分可存在于多种植物中,这类物质可能是抗抑郁活性化学物质的基础。
表1 部分精油的抗抑郁作用Tab.1 Antidepressant effects of some essential oils
给药方式:i. g.灌胃给药;i. p.腹腔注射;i. a.吸入给药;s. c.皮下注射;p. o.口服给药。
检测方法:GC- MS气相色谱/质谱连用;GCFTIR气相色谱/傅里叶变换红外光谱;GC- FID气相色谱/火焰离子化检测器;UPLC-MS高效液相色谱-质谱联用仪。
这些活性物质主要是萜类和芳香族化合物,可
以作为新药发现的先导化合物,进行结构修饰或合成来优化活性分子结构,用于新药研发工作。目前,虽然分析确定了精油的主要化学成分,但其化学成分抗抑郁研究还不足。因此,有必要对精油的主要化学成分进行系统的抗抑郁评价,为研发抗抑郁新药提供基础。
表1(续)
从植物精油抗抑郁活性看,精油提取物在多种抗抑郁动物模型上显示了抗抑郁效果。这些研究揭示了精油具有多系统活性,能够协同发挥抗抑郁效果。现有研究表明精油抗抑郁机制研究对于作用靶点环节存在缺失,多数研究停留在药效评价方面,即使是多层面、系统的药效评价,也难以揭示精油的抗抑郁机制,这方面研究工作有待深入[41]。
芳香疗法过程中一般通过吸入、皮肤吸收和口服的方式,如图1所示。使精油进入人体产生特定治疗效果,吸入是最快的直接进入人体的途径,并伴随产生心理效应;由于精油的成分是小的脂溶性分子,可以通过皮肤直接吸收到血液中,亲油性使其可以穿过细胞膜、通过血脑屏障,在纳摩尔浓度下表现出药理作用;口服给药是最简单、最快捷的给药方式,且可以控制给药量,在法国使用相对广泛。
图1 芳香疗法的作用方式Fig.1 Action mode of aromatherapy
3.2.1 吸入途径
吸入法,气味分子与位于鼻嗅上皮上的嗅觉感受器结合,进一步将来信号传递到嗅球。嗅球中的二尖瓣、簇状细胞接收信号初级输入后将信息从球头传输到更高的大脑区域[68]。精油的气味本身能对健康产生有益的影响。
嗅觉受体基因占所有基因的3%,是人类基因组中最大的基因家族。人体内的嗅觉感受器细胞,几乎存在于每一个器官,包括皮肤、大脑、心脏和胃肠道[69]。嗅觉刺激被记录在大脑中,直接将感觉信息传递到杏仁核而不投射到下丘脑。嗅觉与大脑以大约200 ms的传输速度运行,超过其他感官系统,单一分子足以触发受体部位的动作电位[70]。
在鼻腔里,不仅有嗅觉系统,还有三叉神经系统。据称人类能够区分1万亿种不同的气味[71]。人类的嗅觉相当灵敏,在生物学上是非常重要的。通过嗅觉使气味作用于神经内分泌系统、神经递质和各种大脑中枢,调节感知、认知和行为[72]。
3.2.2 皮肤途径
精油可以通过肺部和鼻黏膜吸收进入血液,被人体吸收。有研究中建立了嗅觉缺失模型来确定精油的作用途径。用几种化学物质冲洗小鼠鼻腔,使其无法察觉气味。其中,嗅觉缺失并不干扰薰衣草精油的抗焦虑作用[73]。然而,薰衣草精油的主要成分芳樟醇在嗅觉缺失小鼠中没有表现出抗焦虑作用[74]。这些结果表明,芳樟醇的抗焦虑作用仅由嗅觉输入触发,薰衣草精油的作用可能是通过进入血液循环而触发的。
在香薰按摩时,精油分子通过皮肤及黏膜组织,进行人体血液循环作用于目标器官。然后经皮肤、或通过肾脏经由尿液,或由肠、肺等排出。研究认为,精油的分子结构较小,极易渗透皮肤,迅速到达真皮层、皮下组织,渗透入血液,并随血液运行到人的全身。
3.2.3 口腔途径
口服精油,一般会全部并快速吸收。口服途径吸收量高,但大剂量口服可能产生严重毒性,甚至危及生命。毒理学文献中报告了有关儿童和成人口服精油后产生中毒状况。所以,在没有专业人员指导情况下,不建议口服。
在动物实验的基础上,研究者选取一些效果良好且适合人类的精油进行实验。并将人群分为患者、产妇、痴呆和健康分别进行实验,结果表明芳香疗法可以有效缓解人的焦虑和抑郁,说明精油在抗抑郁活性方面具有极大的潜力,更加深入探究芳疗的作用机制,为抗抑郁的治疗有深远影响。结果如表2所示。
表2 精油缓解抑郁人体实验Tab.2 Human experiment of relieving depression with essential oils
芳香疗法的安全临床指南往往是基于常识和经验的推测,而不是根据可靠的临床数据,这意味着其存在潜在安全风险。精油与其他药物相互作用、不良反应是需要注意的问题。
在配合药物使用时,一些精油可能会降低或增强某些药物的效力,这取决于使用的含量、浓度和使用方法。患有雌激素依赖性癌症的人应避免使用具有植物雌激素样活性的精油,包括茴香、鼠尾草、苦茴香、甜茴香、桃金娘和八角茴香。一项对大鼠的体外研究表明,薄荷和桉树精油不应在静脉导管部位附近使用,这可能会增加药物的吸收[88]。
芳香疗法使用的精油,需进行斑贴试验,要求不能引起皮肤敏感或刺激。含有醛类和酚类的精油可能导致眼睛、粘膜和皮肤的刺激和致敏;柠檬烯可能会引起湿疹反应;佛手柑油容易发生光化学反应,导致色素沉着;檀香油可能会加重哮喘症状等等。有呼吸系统疾病的患者,必须安全地控制所选择的油量、输送介质和吸入时间。所以在进行芳香疗法前,需要了解相关的禁忌并且严格按照专业人员的指导。
越来越多的临床试验和荟萃分析表明,芳香疗法不是伪科学,在心理治疗方面有着良好的效果与巨大的潜力,正逐渐被现代医学所接受。芳香疗法的最新进展表明:①芳香疗法在抗抑郁方面展现出很好的缓解效果。②目前的芳香疗法抗抑郁的作用机理尚未明确,多数研究停留在药效评价方面。③嗅觉系统到中枢神经系统的信号通路研究结果吸引了许多研究者的关注,嗅觉生理学可能在抗抑郁方面起着重要的作用。④芳香疗法的安全临床指南往往是基于常识和经验的推测,鉴于精油的使用剂量低以及临床使用的大量经验,芳香疗法总体上是安全的。
随着抑郁症在全球范围内的不断增加,以及传统药物治疗存在的缺陷性,芳香疗法可能会作为临床医学的辅助手段,受到患者的欢迎,得到广泛的应用。此外,芳香疗法抗抑郁机制的研究为抗抑郁药物的研制提供了新的思路-源于自然的绿色馈赠,归于人体的和谐美丽。