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精油科学|最新研究!广藿香精油能够延长寿命?

时间: 2024-12-06    浏览量:168     分享:

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衰老是一种普遍存在的自然生物过程,其特征是对环境的生理和心理适应性逐渐丧失。它会导致所有生物的身体机能出现不可逆转的衰退。衰老过程通常伴随着许多慢性疾病的发展,包括肥胖症、炎症、癌症、骨质疏松症、神经退行性疾病和糖尿病。因此,抗衰老药物和延缓衰老机制的研究引起了广泛的关注。


越来越多的证据表明,天然植物可能是减缓衰老和改善健康的有效策略。许多天然植物因其多靶点和高安全性的优势而被用于抗衰老研究,如白藜芦醇、葡萄籽提取物、绿豆衣提取物、人参挥发油等等。


广藿香是唇形科的一种芳香植物。在传统中医中,广藿香被证明具有“除湿止呕、增进食欲、解暑解表”的功效,广藿香精油是从广藿香的干燥地上部分提取的挥发性油状液体,发挥广藿香的主要功效,而广藿香醇是从广藿香精油分离的主要化合物之一。


目前大量的临床研究表明,广藿香精油和广藿香醇都具有显著的药理活性,如抗氧化、消炎、防止光老化、改善认知功能障碍、激活衰老相关基因、促进细胞修复,并抑制糖化和脂肪细胞积累。在本研究中,我们以常用来作为研究抗衰老机制和药物的秀丽线虫作为体内实验模型,研究了广藿香精油和广藿香醇的抗衰老作用及作用机制。


「精油科学系列」是由古香今韵科研团队翻译并摘录科学期刊内容,让我们一起深度学习~本文摘自:Rui Xu
通讯作者:Sheng-Hong Li,Yan Li
作者单位:成都中医药大学西南中药资源国家重点实验室和中药创新研究院
期刊信息:Life Sciences

本期关键词:广藿香精油,广藿香醇,抗老化,JNK-1,DAF-16



实验分析


秀丽隐杆线虫是一种自然寿命短的自由生活线虫,是研究抗衰老机制和药物的方便有效的模型。根据目前的研究,线虫的寿命与多种因素有关,包括氧化还原稳态、自噬、饮食限制、脂质代谢和生殖、氧化损伤与活性氧增加等等。应激相关转录因子DAF-16调节与长寿、应激反应、代谢和发育有关的各种基因。DAF-16可以被JNK-1激活,并进一步上调抗氧化剂,抑制活性氧生成的基因。


·广藿香精油抑制线虫的繁殖和脂肪积累

生殖是一个高度耗能的过程,寿命的延长往往与生殖呈负相关,因此,我们检测了广藿香精油对线虫繁殖的影响。发现用100和200μg/mL广藿香精油处理的线虫的产卵水平分别降低了26.2%和48.9%。

此外,脂质代谢可能参与生物体的繁殖和衰老,为了确定广藿香精油对脂肪积累的影响,我们使用ORO染色分析了高糖诱导的蠕虫中的脂肪积累。用广藿香精油处理高葡萄糖诱导的L4蠕虫后,脂肪积累显著减少。与对照组相比,用50、100和200μg/mL广藿香精油处理的线虫中的ORO水平分别为55.7%、50.2%和44.8%。


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·广藿香精油介导长寿和减轻线虫的衰老症状

我们测定了用100μg/mL广藿香精油处理后的秀丽隐杆线虫的寿命,研究表明广藿香精油可以将秀丽隐杆线虫的最大寿命从25天延长到28天。广藿香精油处理后的寿命为17.7±2.5天,与对照组(15.0±2.1天)相比有所增加。

脂褐素常在线虫实验中用作老化标记物,我们测量了广藿香精油治疗后脂褐素沉积的变化。在用100μg/mL广藿香精油治疗5天和10天后,脂褐素水平显著降低,与对照组相比分别降低了13.3%和12.6%。此外,身体运动能力是一个总的活力指标,其下降是衰老的标志。随后的测量显示,广藿香精油治疗导致了身体弯曲率的显著增加,治疗5天和10天后分别为对照组的41.4%、34.3%。


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·广藿香精油增强了抗逆性,降低了活性氧水平

考虑到抗压能力和寿命之间的正相关,我们研究了广藿香精油是否可以增强线虫的胁迫耐受性。在热采分析中100μg/mL广藿香精油处理组的存活率为72.3%,显著高于对照组的52.1%。在慢性百草枯和H2O2胁迫实验中,100μg/mL广藿香精油显著增加了线虫的存活率,百草枯和H2O2诱导的线虫存活率分别增加了7.2%和21.1%。因此,广藿香精油可以提高线虫对热胁迫和氧化胁迫的抗性。

ROS是衰老过程中的重要信号分子,衰老过程中ROS的增加会导致DNA的氧化损伤。我们用100μg/mL Rosup诱导ROS产生,结果显示,暴露于100μg/mL广藿香精油导致活性氧积累显著减少,与对照组相比减少49.3%。


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·广藿香精油介导的长寿依赖于DAF-16/FOXO信号通路

DAF-16基因编码是长寿途径中的关键转录因子,研究表明,应激抗性可能有助于广藿香精油介导的长寿。我们使用RT-qPCR验证了jkk-1、jnk-1、daf-16的基因表达,以及daf-16的下游基因,包括sod-3、gst-4、ctl-1和hsp-16.2。结果显示广藿香精油治疗后这些基因的表达显著上调,这与RNA-seq结果一致。广藿香精油增加了DAF-16的荧光强度和核转位,表明DAF-16的激活可以与广藿香精油介导的线虫寿命有关。


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·广藿香醇在DAF-16依赖的生命延长中起着关键作用

广藿香醇作为广藿香精油的质量控制指标,是本研究中使用的广藿香精油中最突出的成分。因此,我们从广藿香精油分离出纯度超过95.0%的广藿香醇,然后基于其在广藿香精油的含量研究广藿香醇对线虫抗衰老和抗应激的作用。结果表明,与广藿香精油相似,广藿香醇可以提高线虫在这些胁迫条件下的存活率。广藿香醇可能是一种活性化合物,用广藿香精油处理的线虫的寿命延长和胁迫抗性增加,转录因子DAF-16在广藿香醇和广藿香精油介导的寿命中起着至关重要的作用。


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·抗衰老靶点预测和分子对接验证

我们使用网络药理学和分子对接来预测广藿香醇的潜在目标。通过搜索、合并和去重复,我们预测了84个作为广藿香醇结合靶点的蛋白质和514个与人类衰老相关的蛋白质。进行分子对接分析后,发现广藿香醇与JNK1蛋白有亲和力,暗示JNK1是广藿香醇的潜在靶点。除广藿香醇外,α-布宁烯和α-愈创木烯是广藿香精油的另外两个主要成分,占广藿香精油的13.5%和9.8%。我们发现α-布宁烯和α-愈创木烯可以与JNK1结合,表明这两种化合物也可能有助于广藿香精油的抗衰老作用。


·JNK-1在广藿香精油介导的长寿中起着至关重要的作用

通过对用携带dsRNA tar-geting jnk-1的质粒L4440的大肠杆菌HT115喂养的秀丽隐杆线虫进行RNAi实验,研究了JNK-1在广藿香精油和广藿香醇的抗衰老中的作用。在喂食含有空RNAi载体的大肠杆菌的对照组中,广藿香精油处理将平均寿命延长了20.9%。然而,在jnk-1RNAi蠕虫中,寿命延长显著降低至6.4%,表明JNK-1在广藿香精油的抗衰老作用中起着至关重要的作用。


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总结与讨论


老龄化是影响所有生物体的基本过程,人口老龄化已成为世界范围内的重大健康问题。中医包含了丰富的养生和疾病预防理论,在健康老龄化和长寿研究中越来越受到重视。来源于中药的天然药物,具有低毒性和多靶点等优点,在抗衰老治疗中具有显著疗效。


以往的研究已经揭示了广藿香精油及其核心成分——广藿香醇,在多种与衰老相关的疾病中发挥着积极作用,如改善阿尔茨海默病、非酒精性脂肪性肝病以及骨关节炎等状况。在本研究中,我们首次证实了广藿香精油和广藿香醇的抗衰老活性,发现广藿香精油和广藿香醇有效地延长线虫寿命和改善老化相关的特征,包括降低脂褐素水平和增加运动能力。广藿香精油和广藿香醇的抗衰老作用符合中医理论,即衰老与外邪和脾肾不足有关。同时,广藿香精油处理显示对线虫生长或发育没有显著影响,表明其作为抗衰老干预的安全性。


总之,广藿香精油及其主要成分广藿香醇可以通过激活线虫的应激反应信号通路来延长寿命和增强抗逆性,广藿香精油/广藿香醇介导的长寿依赖于JNK-1/DAF-16信号通路。广藿香精油及广藿香醇展现出了作为抗衰老干预手段的巨大潜力,为探索健康老龄化和促进长寿提供了新的思路与途径。


参考文献:

[1]Rui Xu, Ai-Pei Li, Xin Tan, Xue Tang, Xiao-Ping He, Li-Xia Wang, Juan-Juan Kang, Sheng-Hong Li, Yan Liu,Patchouli essential oil extends the lifespan and healthspan of Caenorhabditis elegans through JNK-1/DAF-16,Life Sciences,Volume 360,2025,123270,ISSN 0024-3205,https://doi.org/10.1016/j.lfs.2024.123270.