综述：精油在代谢性疾病中的研究进展

《Frontiers in Endocrinology》：Advances in essential oils for metabolic diseases

本综述系统阐述了精油（EOs）作为多靶点天然制剂在代谢性疾病管理中的潜力，重点探讨了其通过调节胰岛素抵抗（IR）、氧化应激（OS）、慢性炎症（CI）及肠道菌群等关键通路，对糖尿病（DM）、肥胖、非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）及动脉粥样硬化（AS）等疾病的改善作用，并强调了其安全性及临床转化面临的挑战。

　　

代谢性疾病是一组由代谢过程异常引起的复杂疾病，包括糖尿病、肥胖和非酒精性脂肪性肝病等。长期控制不佳会显著增加心血管疾病、肾功能损害和神经系统并发症的风险。传统治疗策略常依赖生活方式干预和药物治疗，但可能受限于副作用、成本和可及性。近年来，精油（Essential Oils, EOs）作为具有潜在代谢益处的补充天然产物受到科学关注。

精油是从植物的花、叶、根、树皮、果实或树脂中通过蒸汽蒸馏或水蒸馏提取的高浓度芳香化合物。其化学成分复杂，包含单萜、倍半萜、苯丙素类等挥发性成分（占90-95%）以及脂肪酸、黄酮类等非挥发性成分（占5-10%）。精油具有抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗病毒和抗氧化等多种药理活性。其改善代谢的核心在于多靶点作用机制，能够同时影响胰岛素信号、脂质代谢和氧化应激反应等相互关联的通路。

代谢疾病的发病机制涉及胰岛素抵抗（IR）、慢性炎症（CI）、脂代谢异常和肠道菌群失衡等多因素相互作用。IR是核心环节，指靶组织对胰岛素敏感性降低。CI通常源于肥胖者的脂肪组织，释放过多的游离脂肪酸、活性氧（ROS）和促炎细胞因子，干扰胰岛素信号。氧化应激（OS）在高血糖、脂毒性和炎症状态下ROS过量产生，损害胰腺β细胞功能和胰岛素信号通路。肠道菌群失调则通过调节短链脂肪酸（SCFAs）和胆汁酸等代谢物的产生，间接影响IR、脂质代谢和全身炎症状态。这些通路相互交织，形成自我延续的恶性循环。精油的多靶点特性使其有望同时打断该循环的多个环节。

在糖尿病管理方面，精油的活性成分（如香芹酚、百里香酚、α-蒎烯）通过抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性，减少肠道糖吸收，从而控制餐后血糖。例如，高良姜花精油和薰衣草精油的酶抑制活性与药物阿卡波糖相当。动物实验表明，茴香精油能降低糖尿病模型大鼠的血糖水平。精油还能通过抑制肝脏糖异生、促进糖原合成来调节肝糖代谢，如柠檬叶精油干预可降低高血糖大鼠的空腹血糖和肝糖水平，并增加肝糖原浓度。此外，精油如九节木精油中的1,8-桉叶素能通过稳定Sirtuin1蛋白，改善β细胞的氧化稳态和线粒体功能，从而恢复β细胞功能。柠檬草精油和黑种草油则通过强大的自由基清除能力调节氧化还原状态，抑制OS和炎症反应，保护β细胞完整性并改善胰岛素敏感性。

在肥胖治疗中，精油通过调节代谢和控制食欲发挥作用。吸入或口服特定精油（如葡萄柚油、薄荷、百里香、酸橙）可通过嗅觉系统与下丘脑食欲相关神经肽相互作用，减少食欲激素产生，增加饱腹感神经肽表达。其成分（如柠檬烯）可通过组胺能反应刺激交感神经，促进棕色脂肪组织（BAT）产热和脂解。荔枝花精油（LFEO）能显著降低线虫的甘油三酯（TG）含量，并促进其运动以增加能量消耗。细胞实验显示，柠檬草油、姜油和黑胡椒油能抑制脂肪细胞中脂质和TG的积累，其中柠檬烯抑制脂质积累作用最强，柠檬醛和莰烯则显著降低脂肪细胞TG水平。芳樟醇通过下调固醇调节元件结合蛋白1c（SREBP-1c）及其靶基因脂肪酸合酶（FAS）和乙酰辅酶A羧酶（ACC）的mRNA表达，并上调脂肪酸氧化相关基因表达来抑制脂质积累。此外，精油如罗勒精油能降低 leptin 水平、食物摄入量和体重；大蒜精油能增加 leptin 水平并减少脂肪沉积；肉桂精油中的肉桂醛能刺激胰岛素释放并抑制脂肪细胞分化和脂肪生成；姜油能减少IR，激活AMPK信号通路，增加 leptin 水平并降低血脂。精油还能促进白色脂肪组织（WAT）向棕色脂肪组织（BAT）转化（即“WAT褐变”），如茴香精油的主要成分反式茴香脑（TA）能诱导3T3-L1脂肪细胞褐变，增加WAT中线粒体生物合成，并激活BAT产热活性。法尼醇也具有类似作用。

对于非酒精性脂肪性肝病（NAFLD），柑橘皮精油（CPEO）能显著降低高脂饮食大鼠肝脏总胆固醇（TC）和TG水平，改善肝脏脂肪变性和脂滴积累。其作用与下调肝脏中与脂肪生成相关的基因（如SREBP-1c、ACC、FAS）和上调胆汁酸生物合成相关基因（如LXRα、CYP7A1、CYP27A1）有关。姜黄油己烷部位可增强脂代谢基因PPAR-α的表达，促进肝脏脂质代谢。橙花叔醇能显著减轻大鼠NAFLD模型的脂肪变性、肝细胞变性和炎症细胞浸润。精油还通过抗炎和抗氧化机制保护肝脏，如砂仁精油（EOA）能改善罗非鱼肝脏组织学、脂质积累，增强抗氧化能力并减少炎症；粉红莲花精油（PLEO）能抑制FFA处理的HepG2细胞中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）和白介素-6（IL-6）的分泌，调节脂代谢酶磷酸化，并增加PI3K和NF-κB的磷酸化，从而缓解肝细胞脂肪变性。

在动脉粥样硬化（AS）方面，柠檬精油能降低高胆固醇血症家兔的TC水平，促进LDL氧化和脂质过氧化，防止红细胞变形和主动脉内膜增生。迷迭香精油及其纳米乳剂可显著降低血脂异常大鼠的TC、LDL和TG水平，抑制血管内皮AS进展。九节木精油（EOFAZ）能改善脂代谢并减轻炎症标志物，其化学成分直接结合过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）蛋白，激活PPARγ-LXRα-ABCA1/G1通路，抑制泡沫细胞形成。精油活性成分如莪术二酮可通过调节CXC趋化因子配体12/CXC趋化因子受体4通路抑制单核细胞迁移和粘附。桉叶油素（1,8-桉叶素）能显著降低糖尿病AS大鼠的炎症介质（TNF-α）水平，并作为肝X受体激动剂上调LDL受体表达，促进胆固醇从巨噬细胞中转运出来。姜油能抑制血浆中的炎症细胞因子（如IL-1β）。香茅醛可通过调节一氧化氮（NO）、丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性水平抑制血管内皮OS和炎症，改善内皮功能障碍。陈皮中的黄酮类化合物通过清除自由基、过氧化氢和螯合亚铁离子展现出强大的抗氧化能力。

甲状腺激素是代谢健康的核心调节因子，调节能量代谢。甲状腺功能障碍是代谢性疾病的关键驱动因素和重要合并症。黑种草精油（NSE）富含百里醌、α-侧柏烯和香芹酚等活性化合物，在甲状腺功能调节方面显示出独特优势。实验研究表明，NSE对甲状腺功能减退（HP）和甲状腺功能亢进（HT）大鼠模型具有双向调节作用：在HT模型中，促甲状腺激素（TSH）水平显著降低，三碘甲状腺原氨酸（T₃）和甲状腺素（T₄）浓度显著升高；而在HP模型中则呈现相反趋势。NSE还能有效改善模型中的OS状态，缓解甲状腺功能障碍诱导的氧化损伤，并在氟化钠毒性影响下恢复甲状腺激素水平和内分泌信号。橄榄油和欧芹精油也被证明对调节甲状腺功能有积极作用。

精油的安全性取决于使用方法、剂量和个体条件。大多数精油在适当应用和正确剂量下是安全的，但超过安全限值可能导致不良反应或毒性作用。其致敏成分（如芳樟醇、柠檬烯）可能引起皮肤刺激或过敏。柑橘类精油中的呋喃香豆素具有光毒性。含有侧柏酮、樟脑、α-松油烯等单萜的精油可能具有神经毒性。长期或过量使用某些精油可能导致肝毒性。许多精油具有潜在的母体毒性、致畸性和胚胎毒性，孕妇和哺乳期妇女应避免使用。使用精油必须严格遵守安全指南：始终使用基础油稀释，避免直接使用未稀释的精油；除非在专业指导下，否则避免口服；特殊人群使用前应咨询医疗专业人士；使用柑橘类精油后至少12小时内避免日晒；选择高质量、纯净的精油并妥善储存。

尽管临床前研究揭示了精油在代谢性疾病应用中的潜力，但证据基础存在明显脱节：大量的体外和动物数据与有限数量和质量不一的临床研究形成鲜明对比。当前临床试验数量不足，缺乏系统性研究来进一步验证精油在人体内的实际效果。大多数研究样本量小，缺乏大规模、长期随机对照试验。方法学异质性和个体代谢差异限制了研究结果的普适性。关于不同精油调节关键激素（如leptin）的报告存在分歧，突出了物种差异、剂量反应关系和化学成分变异性的潜在影响。该领域明显缺乏直接比较不同精油功效的头对头研究。更关键的知识空白包括：最佳剂量、给药途径和频率缺乏足够验证；对不同精油成分之间协同作用的理解不清；缺乏人体药代动力学数据；长期安全性不明；与常规药物相互作用的风险未评估。由于精油的高挥发性和生物活性，需要进一步研究以确保精油及相关制剂的质量和稳定性。未来研究方向应侧重于增加临床试验和体内实验数量，扩大样本量，标准化研究方法，系统评估剂量和给药途径，并进行全面的毒理学研究和随机对照试验，利用现代组学技术和多中心临床研究构建精准的风险效益评估模型，最终形成基于循证医学的稳健科学证据体系。