PNAS:为何闻到柠檬草香气会瞬间放松?武汉大学姚镜团队揭示 “香气疗愈”的神经机制


芳香精油(EOs)具有抗焦虑特性,但其神经和分子机制仍有待阐明。

2026年4月16日,武汉大学姚镜和张宗泽共同通讯(王培宇、朱进飘、陆徐腾、陈畅、高博旻为共同第一作者)在PNAS在线发表题为Vagal nerve TRPV3 regulates sedative-mediated appeasement的研究论文。

该研究发现,源自柠檬草的香茅醛通过调节迷走神经张力来缓解应激相关焦虑。作者鉴定出结状神经节(NG)中的瞬时受体电位香草素3型(TRPV3)通道作为香茅醛的分子靶点。TRPV3也被观察到介导吸入性麻醉剂七氟烷的抗应激效应。两种镇静剂均通过NG到尾侧孤束核(cNTS)通路的谷氨酸能神经传递,减轻急性束缚应激诱导的心率和呼吸频率亢进。

该效应被手术迷走神经切断术、Trpv3基因敲除或NG特异性Trpv3敲低所消除。冷冻电镜结构分析显示,七氟烷占据一个靠近孔道的侧窗位点,而香茅醛结合于香草素位点。在Trpv3敲除的NG神经元中重新表达野生型TRPV3(而非功能丧失型TRPV3突变体TRPV3(A560L)或TRPV3(V662A))可恢复小鼠对两种镇静剂的反应,从而调节心率和呼吸频率。

总之,这些发现确立了外周TRPV3作为一个多感觉配体门控节点,通过迷走神经调节应激反应,并为通路特异性抗焦虑药的开发提供了指导。

情绪构成了一种功能适应,用以优化生物体的生理和行为状态。作为一种典型的应激反应,焦虑在行为、生理、神经化学和认知等多个层面协调全身性的适应,以应对实际或感知到的威胁。慢性应激会导致病理性的适应不良,其特征为自主神经失调,从而增加心血管、呼吸系统及精神疾病的风险。

多种中枢神经环路参与调节应激症状,包括杏仁核、终纹床核(BNST)、海马和前额叶皮层(PFC)。然而,靶向中枢环路的治疗方法因作用非特异性、难以通过血脑屏障以及易成瘾性而受到限制。

迷走神经是身体与大脑之间关键的双向通讯通路,在情绪调节中发挥着关键作用。迷走神经感觉神经元起源于结状神经节和颈静脉神经节。这些神经元集群穿过颈静脉孔,支配从头部结构到内脏器官的靶标。这些神经元包括检测缺氧/高碳酸血症、吸入性刺激物以及摄入的营养物质/毒素的特异性化学感觉亚型,以及感知血压和器官扩张的机械感觉亚型。

啮齿类动物研究表明,上行迷走神经通路通过影响前额叶皮层和伏隔核核心的去甲肾上腺素释放来调节奖赏加工和焦虑样行为。重要的是,通过迷走神经上行的心血管和呼吸信号都有助于情绪加工。心血管信号调节恐惧加工、情绪学习并放大焦虑感,而与呼吸相关的内感受信号则可能影响恐惧状态。

尽管迷走神经刺激(VNS)作为一种恢复身体稳态的疗法显示出前景,但由于对所涉及的特定神经回路和分子靶点了解不完全,其临床转化受到阻碍。

通过向结状神经节注射野生型TRPV3及其突变体 AAV ,成功挽救了Trpv3−/−表型(图片源自PNAS

源自具有镇静特性芳香植物的精油(EOs)在全世界范围内越来越受欢迎,用于促进生理和情绪稳态。自古以来,EOs就被广泛使用,并因其药理和心理特性而被认定为治疗剂。某些EOs(如薰衣草和佛手柑)被认为通过嗅觉系统调节神经活动,而其他EOs则被证明通过调节钠离子和钙离子通道以及GABA能和血清素能神经传递发挥抗焦虑作用。尽管如此,EOs抗焦虑作用的分子和环路机制仍有待进一步阐明。

在本研究中,作者揭示了结状神经节神经元中的钙通透性TRPV3通道是植物源性化合物香茅醛以及合成镇静剂七氟烷的分子靶点。这些化合物调节对心肺活动的安抚效应。通过使用香茅醛激活TRPV3,作者证明了其激活迷走神经传入-cNTS回路、稳定心肺节律以及减轻小鼠应激诱导的焦虑样行为的能力。

这种效应确实是TRPV3依赖性的,香茅醛在Trpv3敲除小鼠中作用缺失证明了这一点。此外,作者发现挥发性麻醉剂七氟烷也通过作用于表达TRPV3的迷走神经传入神经元及其向cNTS的投射来抑制心肺功能。结构分析揭示,香茅醛和七氟烷通过占据结构上不同的结合口袋直接激活TRPV3。

综上所述,这些发现表明TRPV3是开发针对自主神经功能障碍和应激相关障碍疗法的有前景的分子靶点。

原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2525757123


首页
企业
药品
代理
医院