沉香精油的抗焦慮與抗憂鬱作用

 

文 / 啟動生技研發部 K小編
校閱 / 美國麻省理工學院 莊哲仁博士

 

沉香是樹木含有樹脂的部位，在東南亞和中東地區用於芳香療法與室內香氛或做為宗教用品和藥品。在傳統中國藥學上，沉香味苦性溫，歸脾、胃、腎經，具有行氣止痛、溫中止嘔與納氣平喘的功效；在阿拉伯地區，沉香則被用於治療消化系統與神經退化性相關疾病。

 

至今為止，焦慮症和憂鬱症的發病機制尚不明確，但壓力與其他多種因素通常會導致內分泌系統功能障礙產生相關症狀，其中在下視丘-腦垂腺-腎上腺（HPA）系統中，下視丘會分泌促腎上腺皮質釋放因子（CRF），使腦下垂體分泌促腎上腺皮質素（ACTH），刺激腎上腺皮質分泌皮質固醇（cortisol），而HPA系統的過度活化與回饋機制失能被認為是導致精神疾病的成因之一。

 

在文獻中，藉由動物行為模式試驗並結合分子生物學技術，探討萃取自沉香的沉香精油（AEO）的抗焦慮和抗憂鬱作用及其相關作用機轉。

 

現代藥理
文獻中表示，沉香精油具有抗發炎、神經保護和抗憂鬱等作用。主要活性成分為苄丙酮（benzylacetone）、α-古蕓烯（α-gurjunene）、卡拉烯（calarene）、沉香呋喃（agarofuran）等物質。

 

舉臂式十字迷宮（Elevated plus-maze，EPM）
本試驗原理是利用囓齒類動物具有探索未知環境與厭惡空曠懸高的特性，實驗中將動物放在迷宮的中央十字，觀察記錄在一段時間，動物進入開放臂區與封閉臂區的次數和時間，其中進入開放臂的時間越長與次數增多，表示其焦慮程度得到減緩。
實驗結果顯示（圖一），給予沉香精油之組別，進入開放臂區的時間、距離與次數均有增長，且具有劑量依賴性（dose-dependent）。

 

圖一. 沉香精油在舉臂式十字迷宮試驗中的效果

光暗探索（Light dark exploration，LDE）
運用囓齒類動物具有厭惡明亮環境的本能行為，設計具有明亮與陰暗的空間，如果在明暗兩空間的轉換次數增加或增加在明亮空間停留次數和時間，表示減緩焦慮程度。

實驗結果顯示（圖二），給予沉香精油之組別，實驗動物在光亮區域移動的時間和距離均有增長，且具有劑量依賴性。

 

圖二. 沉香精油在光案探索試驗中的效果

 

曠野實驗（Open field test，OFT）
運用囓齒類動物傾向於在周邊活動，厭惡中央空曠地區的特性進行實驗，若在中央空曠地區的次數與時間增加，代表焦慮程度的減緩。
實驗結果顯示（圖三），給予沉香精油之組別，實驗動物在中央空曠地區移動的時間和距離均有增長，但不具有劑量依賴性。

 

圖三. 沉香精油在曠野實驗中的效果

 

懸尾試驗（Tail suspension test，TST）
將實驗動物呈倒掛狀態懸於半空中，為恢復正常體位會做掙扎扭動，隨著時間流逝，實驗動物會變得絕望不再掙脫扭動。
實驗結果顯示（圖四），給予沉香精油之組別，實驗動物顯著的減少絕望的時間，且高劑量組別之效果與正對照組相當，有劑量依賴性。

 

圖四. 沉香精油在懸尾實驗中的效果

 

強迫游泳實驗（Forced swimming test，FST）
將實驗動物侷限在一定大小的水池裡游泳，實驗動物會在惡劣環境下出現掙扎與試圖逃脫的行為，握一段時間會放棄掙扎，漂浮在水面上靜止不動處於絕望狀態。

實驗結果顯示（圖五），給予高劑量沉香精油之組別，實驗動物減少處於絕望狀態的時間，效果與正對照組相當。

 

圖五. 沉香精油在懸尾實驗中的效果

 

沉香精油對發炎因子的影響
實驗結果顯示（圖六），給予沉香精油之組別，降低了IL-1α、IL-1β和IL-6的表現量，且具有劑量依賴性，但在低劑量之組別與誘導組相比定無顯著差異，表示在適當的劑量下沉香精油具有抗發炎的作用。

 

圖六. 沉香精油對發炎因子的影響

 

沉香精油對腦內nNOS基因轉錄和蛋白表達的影響
在持續受到壓力刺激時，發炎因子會被釋放出來，過度活化HPA系統，造成nNOS表現量的上升，使iNOS的表現量增加，促進了NO的生成，使CRF、ACTH和CORT被大量釋放出來，導致HPA系統回饋機制的失能，最終促使憂鬱症的發生。

實驗結果顯示（圖七），給予沉香精油之組別顯著抑制大腦皮層和海馬迴中nNOS的mRNA表現量，也具有抑制大腦皮層中nNOS蛋白表現的趨勢。

 

圖七. 沉香精油對腦內nNOS基因轉錄和蛋白表達的影響

 

沉香精油對血清中ACTH和CORT表現的影響
實驗結果顯示（圖八），給予沉香精油之組別顯著抑制HPA系統下游機轉的ACTH和CORT的表現量，且具有劑量依賴性。

 

圖八. 沉香精油對血清中ACTH和CORT表現的影響

 

結論：
在舉臂式十字迷宮、光暗探索、曠野實驗、懸尾試驗等動物行為試驗顯示，沉香精油對於實驗動物是具有抗焦慮與抗憂鬱的作用。
實驗結果顯示，沉香精油可以降低IL-1α、IL-1β和IL-6等發炎因子的表現，藉此抑制HPA系統的活化，使CRF、ACTH和CORT的表現降低。另一方面，當受到壓力刺激時，沉香精油可以減少發炎因子IL-1β的釋放，除了抑制HPA系統的活化外，還會降低nNOS的表現量，減少iNOS的表現量，抑制NO的生成，使CRF不被釋放，達到抗焦慮和抗憂鬱的作用。

 

本文中圖片取自參考文獻。

 

參考文獻：
Shuai Wang et al. Agarwood Essential Oil Ameliorates Restrain Stress-Induced Anxiety and Depression by Inhibiting HPA Axis Hyperactivity
. Int J Mol Sci. 2018;19(11):3468.