《Phytochemistry Reviews》：Volatile oils as natural approach during pandemics: therapeutic contributions to respiratory health and mechanisms of action as antiviral, antimicrobial, immunomodulatory, and anti-inflammatory agents
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精油（essential oils）是由多种结构各异的小分子挥发性化合物构成的复杂混合物，通常来源于萜类（terpenoid，单萜和倍半萜）及苯丙烷类（phenylpropanoid）生物合成途径。其主要来源于植物，但目前这类挥发性混合物的人工合成制备也已较为
精油（essential oils）是由多种结构各异的小分子挥发性化合物构成的复杂混合物，通常来源于萜类（terpenoid，单萜和倍半萜）及苯丙烷类（phenylpropanoid）生物合成途径。其主要来源于植物，但目前这类挥发性混合物的人工合成制备也已较为常见。作为一类天然产物，精油已引起研究人员广泛关注，并且近来已被纳入药物与药剂学制品之中。此类关注主要源于精油在传统医学中的长期应用、其广泛的生物活性、较高的感官接受度，以及有利于其并入药物剂型的物理性质。本综述详细阐述了精油在大流行期间的潜在有益作用。综述立意源于其作为抗微生物、抗病毒和抗真菌制剂的良好声誉。精油还被广泛用于增强免疫系统，并在控制感冒、咳嗽、呼吸道炎症及应激状态方面具有公认应用价值，而这些情况在大流行条件下尤为常见。因此，本综述旨在探讨精油在流行病背景下的治疗性贡献及其作用机制，重点关注其对病原体的抑制效力及其对公共卫生的影响。
Introduction
文章首先界定了精油（essential oils）或挥发油（volatile oils）的基本概念，指出其为富含多种低分子量芳香性化合物的疏水性浓缩液体，因可在室温下挥发而释放特征性气味。作者说明其主要来源于植物，少数亦可来源于动物；在植物体内，花、果实、种子、叶、茎及根等不同部位均可提供精油。正文进一步回顾了挥发油在传统医学中的长期使用历史，涉及肌肉骨骼系统、皮肤、胃肠道及呼吸系统疾病的治疗，并指出其在希腊、罗马、埃及等文明中的医药、美容及宗教用途，进而影响了西方传统医学与后续化妆品工业的发展。作者还概述了精油在当代多个产业中的广泛应用，包括常规与替代疗法、食品饮料、木制品、清洁用品、空气清新剂、宗教产品及农业病虫害控制，强调其经济价值与跨领域应用潜力。
Essential oils traditional and industrial applications
本节主要讨论精油的化学组成与来源基础。作者指出，芳香植物中的挥发性成分主要由两大类构成，即来源于甲羟戊酸（mevalonate）途径的萜类，以及来源于莽草酸（shikimate）途径的苯丙烷类化合物。天然精油通常同时含有两类成分，其中植物中以单萜和倍半萜最为常见，并可进一步以烃类或含氧衍生物形式存在，如醇、酚、醛、酮、醚、酯、氧化物和过氧化物等。作者强调，萜烯合酶（terpene synthase）与环化酶（cyclase）的多样性是植物精油挥发性成分复杂性的生物合成基础。随后，文章将精油的结构多样性与其理化性质、气味特征及药理活性联系起来，指出不同精油因主要挥发性成分差异而在抗菌、抗真菌、抗癌、抗炎、抗氧化、免疫调节、情绪改善、镇痛、解热、利尿、促食欲、助消化及减压等方面表现出不同效能。作者还列举了茶树油、薰衣草油和桉叶油等典型实例，以说明精油在现代市场中的功能分化及应用专属性。整体来看，本节意在建立精油作为多靶点天然产物的物质基础，并引出其在公共卫生危机中的潜在价值。
Traditional applications of essential oils in pandemic conditions
作者指出，精油在传统医学中长期被用于应对流行病相关症状和并发问题。其应用不仅包括针对细菌、真菌和病毒感染本身的干预，也包括对大流行期间常见症状与伴随状态的调理，例如咳嗽、流感样症状、感冒、发热、心理压力、免疫低下以及呼吸系统不适。文中强调，这些含精油药用植物在不同地域的民间医疗体系中具有持续使用基础，其芳香特性与挥发性成分共同构成其治疗潜能。该节核心意义在于说明精油并非在现代大流行背景下才被关注，而是具有深厚的传统知识积累与跨文化使用证据。
Pandemics sources and past pandemics
本部分从公共卫生学视角回顾了大流行的病原来源及历史类型，指出病毒、细菌、真菌和寄生虫均可引发广泛传播的感染，其中病毒性大流行影响最广、危害最重。作者梳理了流感病毒相关大流行，如由H1N1引发的1918年西班牙流感、H2N2和H3N2引发的后续流感大流行，以及2009年H1N1猪流感。其后又分别讨论了艾滋病病毒（HIV）、寨卡病毒（ZIKV）、埃博拉病毒（EBOV）、冠状病毒，以及由鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis）、霍乱弧菌（Vibrio cholerae）等引发的细菌性大流行。作者还纳入了耐药真菌及人畜共患病（zoonoses）的风险，如白色念珠菌相关问题、尼帕病毒和亨德拉病毒等。值得注意的是，文中并非仅罗列疫情史，而是结合部分精油及其主要成分的抗病原实验结果，说明其对HIV-1逆转录、ZIKV复制、EBOV活性及SARS-CoV-2等均具有一定抑制潜力，从而为后文机制讨论奠定实例基础。
Ground and bio-factors leading to pandemics
作者认为，对大流行的理解不能停留在病原层面，还必须关注促成其暴发和扩散的生态、社会与生物学因素。这些因素包括全球化、城市化、环境变化、气候与生态系统条件、国际旅行、人兽接触增加，以及病原体耐药性增强等。文章指出，新发或突变病原由于人群缺乏既有免疫力，更容易造成跨区域传播并对卫生系统形成冲击。因此，全球合作、监测、教育、免疫接种与研究投入是降低未来大流行风险的关键策略。本节作用在于把精油的潜在应用放到更大的全球健康框架中考察。
Health complexities during pandemic conditions
该节总结了大流行相关感染所导致的系统性健康复杂性。作者指出，病毒性大流行可引起肺部并发症，如继发感染和慢性肺病加重，同时还可导致心血管、神经、肾脏、内分泌、胃肠道及精神心理等多系统后遗症。以COVID-19为例，文中提到充血性心力衰竭、心律失常、心肌炎、静脉血栓栓塞、呼吸困难、肺功能异常、肾损伤、糖尿病、焦虑、抑郁、皮疹和脱发等长期后遗症，并将其与促炎性细胞因子升高、纤维化及“细胞因子风暴”相关的凝血异常联系起来。作者借此说明，在大流行情境中，治疗目标不仅包括病原控制，也涉及炎症调节、器官保护与康复支持，这正是精油可能发挥辅助价值的重要背景。
Essential oils use in pandemics
文章在此概括性指出，近几十年来全球大流行的频繁出现促使研究者重新审视挥发油在公共卫生危机中的应用价值。作者认为，精油兼具抗病毒、抗菌、抗真菌、缓解压力、支持免疫及改善卫生环境等多方面作用，因此可作为现代治疗体系与传统知识之间的桥梁。文中将其定位为补充性（complementary）干预资源，强调其在减轻医疗系统负担、支持患者心理状态和改善感染管理方面的可能贡献。
Essential oils antiviral activity and their mechanism(s) of action
该部分系统总结了精油抗病毒活性及其机制。作者指出，已有大量体外，部分体内研究表明，精油及其成分可对冠状病毒、流感病毒、单纯疱疹病毒等多种病毒产生抑制作用。其机制首先包括对游离病毒颗粒的直接灭活，即精油凭借亲脂性破坏病毒包膜、干扰吸附与进入，甚至使某些无包膜病毒衣壳膨胀和解体。其次，精油可抑制病毒附着和入侵宿主细胞，例如通过影响宿主受体、干扰病毒融合所需蛋白，或作用于血管紧张素转换酶2（ACE-2）等关键靶点。再次，精油还能干预复制周期，包括抑制病毒核酸转录、蛋白表达，或靶向主蛋白酶（Mpro）和RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）等复制关键酶。作者还指出，部分精油可调节宿主细胞反应，例如激活核因子E2相关因子2（Nrf2）通路、抑制核因子κB（NF-κB）信号、降低TMPRSS2 mRNA表达及多种促炎性细胞因子水平，从而同时产生抗病毒与抗炎效应。本节强调精油抗病毒活性具有多步骤、多靶点特点，但具体效应依赖于病毒类型、宿主细胞及精油成分构成。
Essential oils antimicrobial effects and mechanism of action
本节围绕精油的抗微生物作用展开，认为其在大流行情境下具有替代或补充抗感染策略的潜力。作者首先指出，精油抗菌活性通常与一至两个主导性化学成分密切相关，但也可能源于多种分子间的协同作用。随后系统归纳其主要机制：其一，破坏微生物膜结构。单萜、倍半萜和挥发性酚类等亲脂性成分可嵌入细菌或真菌膜中，导致膜流动性改变、孔洞形成、离子外泄与质子动力势（PMF）崩溃；对革兰阴性菌，还可通过扰乱脂多糖（LPS）稳定性增加膜通透性。其二，抑制关键酶活性，如抑制NADH脱氢酶、ATP合酶、脂肪酸合成相关酶及真菌CYP51等，从而损害能量代谢、细胞膜合成及耐药机制。其三，干扰群体感应（quorum sensing, QS）和生物被膜形成，降低毒力因子产生、黏附能力和生物被膜稳定性。其四，诱导活性氧（ROS）积累，耗竭谷胱甘肽（GSH）并造成脂质过氧化、DNA损伤和氧化还原稳态破坏。其五，部分精油还能影响吞噬作用、NO生成和耐药外排泵功能，从而增强宿主防御或逆转耐药性。作者借此表明，精油抗微生物作用兼具直接杀伤和调节微生物致病性的双重属性。
Immunomodulatory effects of volatile oils
在免疫调节方面，作者综述了挥发油中单萜、倍半萜、酚类、酮类和醛类成分对免疫细胞功能的影响。文章指出，柠檬烯、百里香酚、香芹酚、蒎烯、石竹烯及其氧化物等成分可调节巨噬细胞与淋巴细胞活化，因此被视为增强免疫功能的潜在分子。文中举例说明，黑种草油可增强T细胞介导的免疫反应，提高辅助性T细胞（CD4）、自然杀伤细胞（NK）水平并影响抑制性T细胞（CD8）。约旦芫荽精油可调控巨噬细胞细胞因子谱，降低TNF-α和INF-γ，升高IL-10和IL-4，并增强吞噬活性。另有研究显示，丁香酚乳剂可在内脏利什曼病模型中促进IFNγ、IL-2相关Th1型反应，提升CD80、CD86及记忆T细胞相关分子表达，同时降低IL-4和IL-10。整体而言，本节表明挥发油不仅可直接对抗病原，还可通过重塑免疫平衡、增强细胞免疫或减轻异常炎症反应来发挥治疗辅助作用。
Anti-inflammatory effect of volatile oils
本部分集中讨论挥发油的抗炎机制。作者指出，大流行感染中的炎症反应常与NO过量生成、促炎细胞因子上调以及氧化应激增强密切相关，因此抑制相关信号通路具有临床意义。文中总结，多种精油及其成分可抑制环氧合酶-1（COX-1）、环氧合酶-2（COX-2）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、TNF-α、IL-1β和IL-6等炎症介质。具体而言，草豆蔻属果实精油可通过抑制Toll样受体4（TLR4）/NF-κB通路减轻脂多糖（LPS）诱导的内皮炎症与细胞凋亡；柑橘属精油成分可降低RAW 264.7细胞中COX-2、iNOS及多种细胞因子水平；艾叶精油则可抑制JAK/STAT信号与ROS形成。另有茴香、小茴香、双黄连挥发油及台湾肉桂精油等研究，分别涉及FPR、MAPK、Akt、TLR4/MyD88、NF-κB、NLRP3及PGE
2等通路或靶点。作者总体强调，挥发油在抗炎方面呈现多信号轴调控特征，这对于缓解呼吸道感染中的炎症损伤和后续组织病理改变具有重要意义。
Role of volatile oils in respiratory health
该节是全文的应用核心之一。作者指出，呼吸系统因与外界直接接触而极易暴露于病原体、过敏原和刺激物，因此在COVID-19、流感、普通感冒及肺炎等感染中尤为脆弱。文章总结了呼吸道感染常见表现，包括鼻塞、流涕、咽痛、咳嗽、喷嚏、胸痛、黏液分泌增加、嗅觉减退及呼吸困难，并指出这些症状可进一步发展为支气管炎、肺炎、呼吸衰竭和脓毒症。针对这些问题，作者归纳精油在呼吸健康中的多重价值：其一，具有抗微生物、抗病毒和抗炎作用，可辅助控制感染相关炎症；其二，某些精油具有润喉、镇咳和祛痰效应，如薄荷、桉叶、茴香、百里香、洋甘菊及肉桂等；其三，部分含氧挥发性成分丰富的牛至精油对呼吸道病原菌及生物被膜具有抑制作用；其四，芳香疗法可帮助缓解压力、失眠、焦虑和躯体不适，从而改善疫情期间的整体健康状态。作者据此认为，挥发油在呼吸系统支持中具有综合而非单一的治疗辅助意义。
Volatile oils as disinfectants
本节将挥发油的应用从体内治疗扩展到环境卫生控制。作者指出，挥发油兼具抗病毒和抗微生物活性，因此可作为消毒剂配方中的天然候选成分，用于改善室内空气质量与感染控制。文中列举了若干实例：富含酚类成分和香芹酚的百里香油蒸气可在一定空间内高效灭活空气中的SARS-CoV-2；甜橙属精油及其主要成分L-柠檬烯可显著降低甲型流感病毒活性；鼠尾草精油蒸气可减少测试房间中的酵母菌和霉菌负荷；含桉叶素、蒎烯、萜品醇等成分的雾化精油混合物在医疗环境中可降低环境微生物污染，并伴随抗炎药、黏液溶解剂、抗生素和支气管扩张剂使用量下降。作者认为，这些结果支持将挥发油整合进常规清洁与空气净化策略，以降低医院和公共空间中病原传播风险，同时兼顾气味改善、情绪支持及患者体验。
Conclusion and prospects
最后，作者总结认为，精油凭借其传统医学基础、良好感官特征、适宜药剂学性质以及广谱生物活性，构成了具有开发前景的天然药物资源。其抗病毒、抗微生物、免疫调节、抗氧化和抗炎等多方面效应，使其在大流行背景下对感染控制、呼吸系统症状缓解及心理支持均具有潜在价值。文中同时指出，目前文献中的主要不足在于临床研究细节仍然有限，尤其是在将精油作为感染性疾病替代或辅助药物方面，仍需更系统的临床证据加以验证。
