Изучение механизма действия эфирного масла лимона на снижение тревожности на основе сетевой фармакологии и экспериментальной проверки
Тревожное расстройство - это неврологическое расстройство, характеризующееся временным или устойчивым эмоциональным напряжением как основным клиническим симптомом, сопровождающимся нарушениями вегетативной нервной системы, двигательными расстройствами и другими симптомами. Это также психическое заболевание, характеризующееся неприятным настроением и физическим дискомфортом. В последние годы растущая нагрузка на жизнь, учебу и работу привела к значительному росту заболеваемости депрессией и тревожными расстройствами. По статистике, число людей, страдающих депрессией, в мире составляет от 3,01% до 5,00%, а число людей, страдающих тревожными расстройствами, - от 4,00% до 6,50%. В настоящее время для лечения депрессии и тревоги используются в основном западные препараты, такие как эсциталопрам, венлафаксин и бензодиазепины. Однако эти препараты обладают значительными побочными эффектами, сильной зависимостью и длительными циклами приема, что может нанести определенный вред организму пациентов.
Помимо медикаментозной и психологической терапии, ароматерапия считается эффективным дополнительным методом лечения тревожных расстройств. Эфирные масла растений обладают целым рядом фармакологических свойств, включая противотревожное, противодепрессивное, седативное, нейропротекторное действие и другие фармакологические активности. Многие исследования на животных и людях подтверждают использование ароматов и их компонентов для уменьшения симптомов и поведения, связанных с тревогой. Эфирные масла таких растений, как бергамот, сладкий апельсин, перилла, лемонграсс и лаванда, оказывают положительное влияние на улучшение симптомов тревоги с помощью ингаляций или массажа без каких-либо побочных реакций. Линалоол, содержащийся в эфирном масле лаванды, и гераниол, содержащийся в эфирном масле розы, эффективно снимают тревожность. Исследования показали, что эфирное масло лимона, полученное из кожуры лимона, может улучшить настроение, познание, снять усталость и предотвратить снижение когнитивных способностей во время экзаменационной тревоги; вдыхание эфирного масла лимона (LEO) может значительно увеличить бета-волны мозга человека. Мартиал и др. провели поведенческие эксперименты по изучению антистрессового эффекта паров эфирного масла лимона на мышах и обнаружили, что мыши, подвергшиеся воздействию эфирного масла лимона, испытывали антитревожный эффект как в приподнятом лабиринте, так и в тестах "открытое поле". Зе и др. изучали поведение, гормональные и нейронные реакции крыс, подвергшихся воздействию диффузной атмосферы эфирного масла лимона. Они обнаружили, что крысы тратили меньше времени на поднятие рук и открытие лабиринта, имели повышенный порог термической травмы и демонстрировали сниженное болевое поведение, вызванное формалином. Концентрация кортикостероидов в гипоталамусе и периакведуктальном сером веществе среднего мозга также снизилась, что указывает на то, что LEO приводит к значительным изменениям в нейронных цепях, связанных с тревогой и болью. Однако LEO представляет собой смесь множества компонентов с характеристиками "множество компонентов и множество мишеней", и его механизм противотревожного действия еще не до конца выяснен.
Сетевая фармакология объединяет сети действия лекарств с биологическими сетями, основываясь на модели "лекарство-мишень-путь-болезнь", для анализа взаимодействия между лекарствами и организмами и систематического изучения взаимосвязи между лекарствами и болезнями. Данное исследование основано на методах сетевой фармакологии для прогнозирования и анализа ключевых компонентов, мишеней и сигнальных путей эфирного масла лимона в борьбе с тревогой. В сочетании с серией экспериментов (антиоксидантная активность, клеточное воспаление и модель тревоги на мышах) были проверены ключевые компоненты и мишени эфирного масла лимона, выявленные с помощью сетевой фармакологии, что обеспечивает теоретическую и экспериментальную основу для клинического применения эфирного масла лимона в борьбе с тревогой.

В данном исследовании используются методы сетевой фармакологии для изучения ключевых компонентов, мишеней и сигнальных путей противотревожного действия эфирного масла лимона, чтобы исследовать потенциальный механизм противотревожного действия эфирного масла лимона. Построив сеть "активный ингредиент эфирного масла лимона целевой путь тревоги", 19 ключевых компонентов (таких как лимонен, α - терпинеол, метил эвгенол, β - пинен, ацетат цветков апельсина, β - кариофиллен, 4-терпинеол и др.) и 18 ключевых мишеней (таких как GABRA1, GABRA2, GABRA5, MAO, SLC6A3, SLC6A2, DRD1, GRIA2, IL-6 и др.) были идентифицированы для противотревожных эффектов эфирного масла лимона. Основные пути, задействованные в этом процессе, включают взаимодействие нейроактивных лигандов с рецепторами, серотонинергические синапсы, дофаминергические синапсы, никотиновую зависимость, кокаиновую зависимость и другие сигнальные пути.
Летучие соединения в эфирном масле лимона - это в основном терпеноиды, которые, как было установлено, оказывают противотревожное, депрессивное и улучшающее когнитивные функции действие. Ацетат эфира цветков апельсина обладает противовоспалительным и антиоксидантным действием и широко используется для лечения таких заболеваний, как невропатия и тревожность; с помощью количественной модели взаимосвязи структуры и активности для расчета сродства к дофаминовому рецептору D2, серотониновому транспортеру и 5-гидрокситриптаминовому рецептору 1A был сделан вывод, что гесперетин ацетат может быть эффективным антидепрессантом и нейроингибитором. Ацетат эфира цветков апельсина может регулировать моноаминоксидазу А, предотвращать образование серотонином 5-гидроксииндолуксусной кислоты под действием моноаминоксидазы А, снижать концентрацию серотонина в синаптической щели и таким образом облегчать тревогу.
DRD1 относится к метаболическим рецепторам, связанным с белками G, которые могут уменьшить активацию нейронов спинного мозга, опосредованную ионотропными глутаматными рецепторами, через G α q белок-зависимое ингибирование DRD1 через не рецепторную тирозинкиназу, тем самым облегчая хроническую боль. Исследования также показали, что электроакупунктурная стимуляция латеральной миндалины может активировать DRD1 для облегчения повреждения нервов, вызванного тревожным поведением у мышей. Субъединица, кодируемая GRIA2, высоко экспрессируется в нейронах, и после нокаута GRIA2 у мышей снижалась тревожность при прохождении лабиринта. IL-6 - цитокин, связанный с нейровоспалением центральной нервной системы. Активация микроглии в стриатуме повышает экспрессию воспалительных молекул, включая IL-6, и вызывает у мышей негативные эмоции и потерю удовольствия.
Молекулярный докинг подтвердил, что основные соединения эфирного масла лимона, такие как ацетат эфира цветков апельсина, лимонен, β-пинен, 4-терпинеол и α-терпинен, имеют энергии связывания с основными мишенями DRD1, GRIA2 и белками IL-6 ниже -5 Ккал/моль, что свидетельствует о хорошей активности связывания. Это говорит о том, что эфирное масло лимона имеет хорошую молекулярную основу для борьбы с тревожными расстройствами. Это указывает на то, что механизм противотревожного действия эфирного масла лимона достигается за счет взаимной регуляции множества компонентов, мишеней и путей. На основе результатов сетевого прогнозирования in vitro была проведена валидация эфирного масла лимона для борьбы с тревожностью в клетках.
Когда антиоксидантный механизм организма нарушается, может возникнуть окислительный стресс, приводящий к выработке воспалительных цитокинов и способствующий развитию воспаления. Окислительное повреждение нейронов ДА может привести к возникновению тревоги. В результате анализа DPPH и ABTS на вымывание свободных радикалов было установлено, что эффект вымывания эфирного масла лимона превосходит эффект мономерного эфирного ацетата цветков апельсина. Между тем, эфирное масло лимона способно снижать уровень ROS, индуцированный LPS, в клетках HaCaT дозозависимым образом, эффективно снижая такие факторы воспаления, как NO, TNF - α и IL-6, тем самым ослабляя клеточное воспалительное повреждение, вызванное окислительным стрессом. Эфирное масло лимона также может улучшать когнитивные способности мышей во время тревоги, облегчать повреждение тканей и снижать уровень связанных с ними белков в сыворотке крови.
Таким образом, в данном исследовании использовались методы сетевой фармакологии для выявления основных химических компонентов, мишеней и сигнальных путей воздействия эфирного масла лимона на тревожные расстройства. В ходе экспериментов было установлено, что такие компоненты, как лимонен и ацетат цветков апельсина в эфирном масле лимона, регулируют множество сигнальных путей, воздействуя на DRD1, GRIA2, IL6 и т.д., снижая клеточный окислительный стресс и подавляя нейровоспалительные реакции, тем самым влияя на тревожные расстройства.
Результаты исследования показывают, что соединения в эфирном масле лимона могут регулировать различные мишени, а одна и та же мишень может вмешиваться в различные биологические процессы и сигнальные пути, что отражает особенности многопутевого и многоцелевого комбинированного воздействия эфирного масла лимона. Однако из-за ограничений методологии сетевой фармакологии и сложности химических реакций, происходящих при экстракции компонентов традиционной китайской медицины, данное исследование в основном основано на результатах биоинформатики и биохимических показателях. В будущем будут проведены дальнейшие усовершенствования с точки зрения геномики или протеомики для проверки и уточнения основных регуляторных мишеней и механизмов действия эфирного масла лимона.