基于中药芳香开窍药用于嗅觉训练（Olfactory Training, OT）的临床与机制研究

《Chinese Medicine》：A clinical and mechanistic study on traditional Chinese medicine herbs used in olfactory training

背景：嗅觉功能障碍（Olfactory Dysfunction, OD）是常见疾病且治疗选择有限，严重影响患者生活质量。传统嗅觉训练（OT）使用常规气味剂获益有限，而具有复杂气味的中药（Traditional Chinese Medicine, TCM）可能作为新型OT制剂，但其机制与临床价值尚不明确。方法：在一项前瞻性、开放标签、平行对照临床观察中，73例OD患者（TCM-OT组n=36；对照组n=37）分别接受为期3个月的中药基OT（6味中药）或糠酸莫米松鼻喷雾剂（Mometasone Furoate Nasal Spray）。采用嗅觉识别测试（Olfactory Identification Test, OIT）、视觉模拟量表（Visual Analog Scale, VAS）及嗅觉障碍生活质量问卷（Questionnaire of Olfactory Disorders, QOD）评估嗅觉功能；通过气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS）表征六味中药挥发性成分；研究人员采用荧光素酶报告实验对约400个人类嗅觉受体（human Olfactory Receptors, hORs）进行16种主要中药挥发成分与4种常用化学气味剂（丁香酚eugenol、香茅醛citronellal、苯乙醇phenylethyl alcohol、桉叶油素eucalyptol）的系统功能性筛选，并结合公共数据库（M2OR、OlfactionBase）比较OR激活模式；对代表性活性成分（-）-龙脑[(-)-Borneol]进行分子对接（Molecular Docking）与分子动力学（Molecular Dynamics, MD）模拟。结果：TCM-OT组主要结局指标（OIT）改善显著优于对照组（均值改善11.31±6.30 vs. 6.22±4.99，p<0.001，Cohen's d=1.150）；次要结局（VAS、QOD）显示TCM-OT更优趋势但Bonferroni校正后未达统计学意义，年轻患者获益更大。中药挥发物化学多样性高于化学气味剂；功能性筛选鉴定出中药气味剂34个气味剂-OR激活对（23个为新发现），化学气味剂11对（10个为新发现）；整合分析显示中药气味剂共同激活全部17个人类OR家族（hOR families），而化学气味剂仅涉及8个家族；分子模拟进一步阐明(-)-Borneol的多受体识别机制。结论：TCM-OT是OD的一种有前景的多靶点干预手段。中药气味剂广泛激活所有OR家族——与常规化学气味剂有限激活形成鲜明对比——为TCM-OT有效性提供分子学依据，并为OT用嗅觉制剂的选择提供指导。试验注册：本研究回顾性注册于中国中医科学院眼科医院（YKEC-KT-2025-057-P002）。

论文解读：基于中药芳香开窍药用于嗅觉训练的临床与机制研究

研究背景与立题依据

嗅觉功能障碍（Olfactory Dysfunction, OD）影响约20%普通人群，包括嗅觉丧失（anosmia）、嗅觉减退（hyposmia）、嗅觉倒错（parosmia）及幻嗅（phantosmia），可继发于感染、衰老及神经退行性疾病，严重影响营养摄入、危险感知、社交及心理健康。现有治疗手段如皮质类固醇、营养补充及手术疗效有限且不确定；经典嗅觉训练（Olfactory Training, OT）采用苯乙醇（玫瑰）、桉叶油素（桉树）、香茅醛（柠檬）、丁香酚（丁香）四种气味剂重复暴露，虽可借助嗅觉系统神经可塑性促进恢复，但总体有效率偏低。中医认为芳香开窍药具"通窍醒神"之功，部分中药含复杂挥发性组分，理论上可提供比单一化学气味剂更丰富的嗅觉刺激，然而其临床疗效及分子机制尚未明确。该研究旨在验证中药基OT（TCM-OT）的临床有效性，并从嗅觉受体（Olfactory Receptor, OR）激活谱及分子识别层面揭示其作用机制。

主要技术方法概述

研究人员开展单中心前瞻性开放标签平行对照临床观察，纳入中国中医科学院眼科医院耳鼻喉门诊确诊OD患者73例（TCM-OT组36例予六味芳香中药嗅闻训练12周，对照组37例予糠酸莫米松鼻喷雾剂12周），以汉王嗅觉识别测试（Olfactory Identification Test, OIT）、嗅觉障碍视觉模拟量表（Visual Analog Scale, VAS）及嗅觉障碍生活质量问卷（Questionnaire of Olfactory Disorders, QOD）评估疗效。采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用（Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry, SPME-GC-MS）鉴定六味中药挥发性成分，选取16种主要单体挥发物与4种经典OT化学气味剂，通过荧光素酶报告基因实验对~400条人源嗅觉受体（human Olfactory Receptors, hORs）进行高通量激活筛选，结合M2OR与OlfactionBase数据库整合分析OR家族激活广度。对代表性多靶点配体(-)-Borneol，采用Swiss-Model同源建模、AutoDock Vina分子对接及GROMACS 300 ns分子动力学（Molecular Dynamics, MD）模拟并结合分子力学广义玻尔兹曼表面积（Molecular Mechanics Generalized-Boltzmann Surface Area, MM/GBSA）自由能计算解析其多受体结合模式。

研究结果

TCM herbs improve olfactory function（中药改善嗅觉功能）

经12周干预，两组OIT、VAS、QOD组内前后比较均有显著改善（p<0.001）。组间比较TCM-OT组OIT评分改善值（11.31±6.30）显著高于对照组（6.22±4.99，p<0.001，Cohen's d=1.150）；VAS（均值改善-1.36 vs. -0.92）与QOD（均值改善-4.03 vs. -3.05）TCM-OT组数值更优但Bonferroni校正后未达显著性。TCM-OT组OIT达显著改善（Level 3，提高≥15分）比例为27.8%，高于对照组16.2%；60岁以上患者TCM-OT组无Level 3改善。研究表明TCM-OT较鼻用糖皮质激素更能有效提升嗅觉识别能力，客观识别改善早于主观感受与生活质量改善，且年轻患者反应更佳。

TCM herb odorants exhibit diverse physicochemical properties（中药气味剂呈现多样理化性质）

GC-MS从六味中药鉴定出72种主要挥发性成分（相对含量≥0.05%），干姜与肉豆蔻含种类最多，冰片最少，多数成分为单草药特有。主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）与雷达图显示中药挥发物占据更广化学空间并形成两簇，4种经典化学气味剂位于此空间内但非中心。表明中药挥发混合物较4种常规OT化学气味剂具更高化学类别多样性（萜烯、酯、醇、醛、芳香族等），可提供更为广谱的OR刺激基础。

Broad and novel activation of human ORs by TCM herb odorants（中药气味剂对人OR的广泛及新颖激活）

对16种中药主要挥发物与4种经典气味剂进行hOR文库筛选及剂量-响应验证：中药气味剂鉴定出34个有效气味剂-OR激活对（其中23对为未见报道的新配对），乙酸丁香酚激活11个OR最为广泛，(-)-Borneol激活7个OR；经典4气味剂鉴定出11对（10对为新配对），丁香酚激活6个OR最广。网络图显示中药气味剂激活OR数目及种类远超经典气味剂，且经典气味剂所激活OR（除OR11H4外）均被中药气味剂覆盖。证明中药挥发物具更广OR激活谱及新脱孤儿受体潜力。

TCM herb odorants activate all 17 human OR families（中药气味剂激活全部17个人OR家族）

将实验数据与公共数据库合并后（中药气味剂-OR对225对，化学气味剂-OR对25对），分析OR家族激活分布：中药气味剂激活Class I（OR51、OR52、OR56）及Class II（OR1–OR14）共17个OR家族，最频激活家族为OR2、OR51、OR52；经典化学气味剂仅激活8个家族（OR1、OR2、OR5、OR10、OR11、OR14、OR51、OR52）。此外19个OR被≥3种中药气味剂激活，最广泛为OR2W1（响应8种中药气味剂）。结果表明中药复方挥发物可对整个人OR家族谱系实现全景式激活，而经典4气味剂激活局限，为TCM-OT多靶点促神经可塑性康复提供分子基础。

(-)-Borneol engages diverse ORs through conserved and receptor-adaptive mechanisms（(-)-Borneol通过保守及受体适应性机制作用于多个OR）

(-)-Borneol实验验证激活OR2W1、OR2C1、OR2M3、OR2T11、OR10X1、OR52L1、OR7A17共7个hOR。分子对接显示其羟基均与各OR结合口袋极性残基形成氢键锚定（如OR2M3中Thr105^3.33，OR2T11中Asp152^4.56/Cys199^5.43，OR52L1中Ser127^3.37/His199），桥环骨架通过疏水作用填充口袋；选取OR2M3、OR2T11（Class II）及OR52L1（Class I）行300 ns MD模拟与MM/GBSA计算，结合自由能排序与实验logEC₅₀趋势一致，轨迹显示配体随受体微环境微调取向但保留保守氢键与疏水互补。说明(-)-Borneol凭借适中刚性与紧凑结构产生构象适应性，实现跨系统发育类别多OR识别，从分子水平佐证中药单组分多靶点激活特性。

讨论与结论翻译

本研究表明TCM-OT较鼻用糖皮质激素显著改善OD患者嗅觉识别能力，且中药挥发物因其化学多样性可激活全部17个人OR家族（经典OT气味剂仅激活8个），提供了TCM-OT潜在增效的分子解释。(-)-Borneol等多成分配体通过保守氢键锚定与适应性疏水接触实现跨家族OR激活。局限性包括非随机非盲法设计、中药组脱落率较高、样本量偏小及OR激活与体内神经再生因果关联待动物实验验证。结论：中药基嗅觉训练（TCM-OT）是治疗嗅觉功能障碍的一种有前景的多靶点方法。中药气味剂对全部OR家族的广泛激活——与常规化学气味剂有限的OR参与形成鲜明对比——为TCM-OT的有效性提供了分子学依据，并为OT中所用嗅觉制剂的选择提供了指导。