单萜类化合物芳樟醇、甲基丁香酚、草蒿脑和香茅醛对配体门控离子通道的作用模式

摘要

在传统的医学治疗中,精油被用作镇静剂、抗惊厥剂以及局部麻醉剂,还可以用作储藏食品、水果、蔬菜和谷物等的防腐剂,同时,它还能用作食品生产的生物农药.芳樟醇(LL)以及其他一些主要组分,如甲基丁香酚(ME)、草蒿脑(EG)和香茅醛是许多精油(如罗勒精油)中的活性化学成分.罗勒精油以及上述单萜类化合物在驱除害虫等方面有明显的功效.然而,这些化学成分的作用机制尚不明确.众所周知,γ-氨基丁酸A型受体(GABAAR)和烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)是目前市场上使用的合成杀虫剂的主要分子靶标.此外,GABAAR靶向治疗也已经有了数十年的临床应用实践,如巴比妥类药物和苯二氮类药物.在本研究中,我们研究了LL、ME、EG和香茅醛对GABAAR和nAChR的电生理作用,以进一步了解它们作为传统药物治疗剂和杀虫剂的多功能性.研究结果表明,LL对GABAAR和nAChR均有抑制作用,这或许可以解释LL的杀虫活性.LL是GABAAR的一种浓度依赖性、非竞争性抑制剂,因为在实验中我们发现,小鼠α1β3γ2L GABAAR的γ-氨基丁酸(GABA)半最大效应浓度(EC50)值不受LL影响:在LL不存在或存在5 mmol·L–1 LL的情况下,该半最大效应浓度值分别为(36.2±7.9)μmol·L–1以及(36.1±23.8)μmol·L–1.LL对GABAAR的半抑制浓度(IC50)约为3.2 mmol·L–1.考虑到在精油之中存在着多种单萜类化合物,所以LL可能与此前被表征为GABAAR激动剂和正变构调节物的ME以及其他单萜类化合物具有协同作用,这为LL的镇静、抗惊厥效用和杀虫活性提供了一种可能的解释.